Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Приемник для диапазона 3 МГц – 9 Декабря 2015 – Блог

Приемник для диапазона 3 МГц

 

 Чем хороша микросхема К174ХА2, так это все в одном, и гетеродин и смеситель и усилитель ПЧ с АРУ по ПЧ и ВЧ там же.  Поэтому для построения радиолюбительского приемника автор и остановился на этой микросхеме.
Первый вариант этого приемника автор собрал на кусочке жестянки (банки с под кофе),катушки, сажал на клей чтоб не болтались.
Все катушки выполнены на броне – сердечниках СБ-9.
L2;L3;L4 содержат по 27 витков провода ПЭЛ-0,12.
L1-3 витка такого же провода поверх L2.
L5 содержит 80 витков ПЭЛ-0,1. Для L5 можно взять готовые контура от китайских приемников, как правило они уже идут в комплекте с конденсатором. Верх чашечки у этих контуров отмечают или белой или жёлтой краской. На таких же контурах, только отмеченных красной или синей краской можно намотать входные контура и катушку гетеродина, единственно надо будет выковырнуть оттуда кондер.

В этом случае L2;L3;L4 будут содержать по 21 витку, а L1 – так-же 3 витка.
Конденсатор переменной емкости можно ставить практически любой, проверено. Переменные конденсаторы как правило идут сдвоенные , для этого приемника задействуется только одна секция. Конденсаторами С4; С8 вгоняем гетеродин в диапазон с частотой примерно 2,4 – 2,7 МГц.


При фильтре F1 на 465 кГц  перекроется диапазон 2,85 – 3,15 мГц. В основном большинство свободных радиолюбителей работают на этом диапазоне. Фильтр F1 пьезокерамический, подойдет практически любой на частоту 455 или 465 кГц, автор в основном ставил отечественного производства, они получше будут. Китайские, в желтом корпусе, имеют более широкую полоску пропускания и их желательно ставить два  подряд, последовательно как на рисунке ниже .

 

Так же можно поставить и два фильтра на 465 кГц, полоса в таком случае сузится  до 6 – 7 кГц. На диапазоне, где много помех , или когда несколько операторов работают практически на одной частоте это очень помогает.

Так как станции не точно настраиваются на корреспондента, всегда есть разброс на 1 – 2 кГц, а то и больше. Можно чуть чуть отстроившись в сторонку прослушать другого корреспондента, если включаются сразу два корреспондента или в это время кто-то настраивается на твоего корреспондента.  Ну в остальном все просто, настраиваем гетеродин на начало диапазона и катушкой L2 добиваемся максимальной чувствительности, затем перестраиваемся на конец диапазона и настраиваем L3. Это по правилам. На практике получается так: настраиваешся на корреспондента и крутишь подстроечники контуров по максимальной громкости. Катушку контура ПЧ L5 настраивают по максимуму чувствительности. Автор это делал просто. Подключал антенну, находил чистый участок где только шумы эфира, и настраивал по максимуму шумов.
УНЧ на Lm386 вообще в настройке не нуждается, с полпинка работает.
 

 

 

Обзорный КВ приемник – Самодельные – Приемники, узлы и блоки. – Каталог статей и схем

Традиционно, отдавая часть пространства на СМР для публикации материалов по приемной любительской аппаратуре, предлагаем свободный перевод публикации о классическом варианте КВ приемника с двумя преобразованиями частоты (P. Gianakopoulos, 2003). Исходный (авторский) материал, к сожалению, не найден. На форуме CQHAM.ru имеется двухстраничная конференция по этому приемнику. Оттуда и взят материал для перевода. В других местах радиолюбительского интернета также имеются ссылки на эту популярную схему.

В приемнике применены стандартные и доступные элементы, он охватывает весь КВ диапазон, схема классическая. Конечно, может вызвать нарекания выбор первой ПЧ (из-за «пораженок»). Ширина полосы пропускания оставляет желать лучшего (хотя как сказать – такая широкая, 5,8 кГц, ПП позволяет не переключать фильтр при приеме радиостанций с АМ и SSB модуляцией), можно найти и другие «недочеты» в конструкции этого карманного КВ приемника.

Но зато подкупает простота конструкции и многовариантность замены радиоэлементов, в том числе и на отечественные, в схеме, или даже целых узлов (например, радиолюбителя может не устроить ДПФ на пин-диодах, или можно применить схему другого синтезатора. ..). Таким образом, схемку можно при желании «подправить». В общем, смотрите сами.

Качество сканов в публикации не очень высокое, что, в принципе, можно компенсировать, обратившись по ссылкам на уже упоминавшемся форуме CQHAM.ru (адрес приведен в конце перевода). По ним же в архивах можно найти фото печатных плат под SMD элементы и некоторые другие схемотехнические варианты конструкции приемника.

 

 

Технические данные

Частотный диапазон … 0,001 – 30 МГц

Входное сопротивление … 50 Ом

Настройка радиоприемника … синтезатор DDS на АD9851,
шаг настройки … 10 Гц

Поддиапазоны:

0 – 0.5 МГц
0.5 – 1.5 МГц
1.5 – 3 МГц
3 – 6 МГц
6 – 12 МГц
12 – 20 МГц
20 – 30 МГц

MDS … -139 дБм

IP3 … +14 дБм

1-я ПЧ … 10.7 МГц

2-я ПЧ … 455 кГц


Полоса пропускания ПЧ:

5.8 кГц при ослаблении 3 дБ,
11.0 кГц при ослаблении 60 дБ


Вид модуляции: АМ, SSB

Выходная мощность … 0. 5 Вт на нагрузке 8 Ом

Источник питания … 12 – 15 В

Описание работы схемы


Рис.1

Входные цепи.

Сигналы с антенного разъема проходят через входные диапазонные полосовые фильтры (ДПФ), которые первоначально определяют диапазон. Для переключения диапазона в схеме применены пин-диоды. Кроме того они нивелируют индуктивность и емкость соединительных проводников схемы (платы) и снижают уровень интермодулляционныых наводок (помех).


Рис.2

Первый смеситель.

 После ДПФ сигналы проходят к входу приемника R.F. IN и через фильтр нижних частот попадают на вход двойного балансного смесителя TUF-3. Этот тип смесителя применен из-за его характерологической способности работать (управлять) с поступающими мощными сигналами. С выхода смесителя через диплексер, примененный для согласования по промежуточной частоте, сигнал поступает на вход УПЧ-1 (I.F.).

Синтезатор.

С приемником применяется синтезатор DDS, собранный на микросхеме ANALOG DEVICES AD9851. Для фильтрации продукции DDS применен 10-звенный полосовый фильтр, включенный перед усилителем частоты синтезатора. Вместе с фильтром нижних частот усилителя выход частоты синтезатора составляет +8 дБм.

Рис.3

Фильтр первой ПЧ.

После первого смесителя сигналы поступают на керамический фильтр 10,7 МГц, который вносит ослабление сигнала ПЧ-1 и защищает второй смеситель от сильных внеполосных сигналов. Транзистор MRF904 обеспечивает усиление ПЧ. Уровень шумов этого каскада составляет приблизительно 1,3 дБ. Ослабление в кристаллическом фильтре на частоте 10.7 МГц обеспечивает дополнительную селективность по второй ПЧ. Применены соответствующие цепи питания второго смесителя.

Второй смеситель.

В качестве второго смесителя используется микросхема NE602 (активный двойной балансный смеситель). Она применена в связи с тем, что кристаллический фильтр 10.7 МГц ограничивает (снижает) уровень сигнала в этом месте схемы, и “более слабый” миксер, такой как NE602, может использоваться с удовлетворительными результатами. NE602 имеет встроенный генератор, что упрощает проектирование схемы. Ее выходное сопротивление по ПЧ оптимально походит для согласования с любым из керамических или механических фильтров, имеющих входной импеданс около 2 кОм.

Сигнал ОГ 10.245 МГц смешивается с ПЧ 10.7 МГц, в результате чего получается сигнал второй ПЧ 455 кГц.

Усилитель ПЧ-2.

Далее сигналы со второго смесителя проходят электромеханический фильтр на 455 кГц, полоса пропускания которого составляет 5.8 кГц (аналог нашего ЭМФ-500-6,0В – ред.). Отфильтрованный сигнал второй ПЧ подается к входу I.F. IN усилителя приемника на микросхеме TDA1572. Ее усиление составляет приблизительно 80 дБ, она имеет АРУ и вносит незначительные искажения при преобразовании сигнала. Полученный сигнал подается на аналоговые ключи микросхемы МС14066, где через буферный каскад детектируется в АМ сигнал, или используется для однополосной демодуляции, смешиваясь с сигналом BFO.

Опорный генератор (BFO).

Часть сигнала ПЧ через разделительный резистор 36 кОм поступает на микросхему NE602. На ней собран настраиваемый генератор по схеме Хартли, частота которого используется для BFO; таким образом, частота поступающего сигнала генератора может быть оптимально установлена для выделения однополосного сигнала (USB или LSB). Далее SSB-сигнал поступает на ключевой детектор, собранный на микросхеме МС14066. При использовании МС14066 переключателем можно выбрать соответствующий демодулятор – АМ или SSB.

УЗЧ.

Собран на микросхеме LM386, которая обеспечивает усиление НЧ мощностью до 0,5 Вт на Rн=8 Ом.

Электропитание.

Для получения полного усиления требуется обеспечить питание +15V DC.

По цепям питания используются отдельные входы каскадов с целью минимального проникновения помех во всем диапазоне работы приемника.


Рис.4

 

 

Источник: http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=2935&page=1

 

Свободный перевод В.Кононенко, RA0CCN

Схема транзисторного AM/SSB приемника на 160 метров » Паятель.Ру


С помощью этого приемника можно принимать сигналы любительских радиостанций, работающих в диапазоне 160 метров SSD и AM модуляциями. Изменив соответствующим образом параметры входного фильтра и гетеродинного контура приемник можно переделать на любой другой КВ-радиолюбительский диапазон, но не высокочастотнее 20 метрового.


Приемник полностью выполнен на однотипных биполярных транзисторах общего применения. Схема очень проста в комплектации. Единственная деталь, с приобретением которой могут возникнуть сложности, – это электромеханический фильтр ФЭМ-035-500В-3,1.

Однако, приемник можно сделать с практически любым электромеханическим фильтром для связной аппаратуры, выделяющим верхнюю или нижнюю боковую полосу на частоте 500 кГц (при использовании фильтра на нижнюю боковую полосу гетеродин нужно перестроить так, чтобы его частота была ниже частоты сигнала).

На рисунке показана схема приемника без УНЧ. Низкочастотный усилитель можно сделать по любой доступной схеме, например, используя типовую схему включения К174УН7 или К174УН14, либо позаимствовав схему УНЧ на транзисторах, от любого радиовещательного приемника.

Сигнал из антенны поступает на входной фильтр на контурах L1-C1 и L2-C2, настроенный на диапазон 1800-2000 кГц (диапазон 160 метров), Фильтр выполняет несколько функций. Он выделяет станции работающие в основном диапазоне, подавляя зеркальные каналы и помехи от станций, расположенных за пределами диапазона, а так же, уменьшает излучение сигнала гетеродина приемника в антенну.

Преобразователь частоты выполнен на транзисторе VT1 по схеме с совмещенным гетеродином (т. е. функции гетеродина и смесителя частот сосредоточены в этом од ном транзисторе).

Такая схема практически не использовалась в связной приемной технике, но была очень распространена в радиовещательных приемниках на транзисторах 70-80-х годов выпуска. Автор решил опробовать такую схему преобразователя частоты в связном приемнике. Результаты испытания оказались вполне удовлетворительными, особенно учитывая простоту схемы такого преобразователя.

Входной сигнал поступает на базу транзистора VT1, который для входного сигнала включен по схеме с общим эмиттером. Гетеродинный контур L4-C10-VD1 перестраивается варикапом VD1 в пределах 2300-2500 кГц. Органом настройки служит переменный резистор R6.

С каскадом на VT1 гетеродинный контур связан посредством катушки связи L5, которая благодаря наличию отвода создает положительную обратную связь между базой и эмиттером транзистора, переводя его в режим генерации.

Как гетеродин транзистор VT1 работает по схеме с общим коллектором. Продукт преобразования выделяется на коллекторе VT1. Здесь, на месте привычного в такой схеме коллекторного контура, настроенного на промежуточную частоту включена входная катушка электромеханического фильтра Z1, который выделяет верхнюю боковую полосу промежуточной частоты 500 кГц, шириной 3,1 кГц (то есть, от 500 кГц до 503.1 кГц).

Рабочая точка VT1 по постоянному току определяется соотношением резисторов R1 и R2. При налаживании может потребоваться подбор сопротивлений этих резисторов до получения устойчивой работы преобразователя.

Выделенный фильтром Z1 сигнал ПЧ поступает на трехкаскадный усилитель промежуточной частоты на транзисторах VT3-VT5. Усилитель с непосредственной связью между каскадами, с глубокой ООС по постоянному току, что обеспечивает автоматическую установку режимов транзисторов и стабильность его работы, при значительном коэффициенте усиления. Автоматическая регулировка усиления не предусмотрена.

С коллектора VT5 сигнал ПЧ поступает на демодулятор на транзисторе VT6. Первоначально предполагалось на VT6 сделать только SSB демодулятор, работающий как ключевой преобразователь частоты. Для данного демодулятора используется сигнал опорной частоты 500 кГц. который поступает на базу транзистора VT6, работающего без смещения.

Амплитуда этого сигнала такова, что транзистор VT6 на каждой положительной полуволне, при достижении ею определенного порога открывается и шунтирует цепь сигнала ПЧ. Фактически, транзистор работает как ключ, который прерывает сигнал ПЧ с частотой генератора опорной частоты

Поскольку, разница между сигналом ПЧ и опорной частотой лежит в пределах 0-3,1 кГц, такой сигнал и оказывается на выходе после его интегрирования цепью R15-C19. Таким образом происходит демодуляция SSB.

Ламповый АМ передатчик на частоту 3 МГц

Автор: Прокофьев Алексей Александрович. “UA3060SWL”

Простая схема АМ КВ передатчика на любительский диапазон 3 МГц для начинающего радиолюбителя: подробное описание работы и устройства

Предлагаемая схема передатчика не содержит дефицитных деталей и легкоповторима для начинающих радиолюбителей, делающих свои первые шаги в этом увлекательном, захватывающем увлечении. Передатчик собран по классической схеме и имеет неплохие характеристики. Многие, вернее сказать, все радиолюбители начинают свой путь именно с такого передатчика.

Сборку нашей первой радиостанции целесообразно начать с блока питания, схема которого приведена на рисунке 1:

рисунок 1:

Трансформатор блока питания можно применить от любого старого лампового телевизора. Переменное напряжение на обмотке II должно иметь значение около 210 – 250 v, а на обмотках III и IV по 6,3 v.  Так как через диод V1 будет течь ток нагрузки, как основного выпрямителя, так и дополнительного, то он должен иметь максимально допустимый выпрямленный ток в два раза больше, чем остальные диоды.
Диоды можно взять современного типа 10А05 (обр. напр. 600V и ток 10А) или, еще лучше, с запасом по напряжению – 10А10 (обр. напр. 1000V, ток 10А), при использовании в усилителе мощности передатчика ламп помощнее , нам этот запас может пригодиться.

Конденсаторы электролитические С1 – 100 мкф х 450в, С2, С3 – 30мкф х 1000в. Если в арсенале нет конденсаторов с рабочим напряжением 1000в, то можно составить из 2-х последовательно включенных конденсаторов 100 мкф х 450в.
Блок питания необходимо выполнить в отдельном корпусе, это уменьшит габаритные размеры передатчика, а так же его вес и в дальнейшем можно будет использовать его как лабораторный, при сборке конструкций на лампах. Тумблер S2 устанавливается на передней панели передатчика и служит для включения питания, когда блок питания находится под столом или на дальней полке, куда ох как не охота тянуться ( можно исключить из схемы).

После того как будет собран и проверен на работоспособность блок питания, можно приступать и к постройке самого передатчика. Высокочастотная часть передатчика выполнена на лампах: 6Ж5П – в задающем генераторе, 6П15П – в буферном каскаде и две, включенные параллельно, лампы 6П36С – в усилителе мощности. Низкочастотная часть (модулятор ) на лампах 6Н2П – в микрофонном усилителе и 6П14П – в выходном каскаде.
Все каскады передатчика и модулятора расположены на одном шасси и разделены перегородками, дабы избежать паразитных связей между каскадами. Размеры шасси могут быть произвольными, глубина подвала не менее 50 мм. Сначала нам нужно собрать модулятор, схема которого представлена на рисунке 2, так как к нему требуется особое внимание при дальнейшей настройке и подгонке рабочих напряжений радиоламп.

рисунок 2:

Детали модулятора:

С1 – 20мкфх300в,  С7 – 20мкфх25в,  R1 – 150k,  R7 – 1.6k,  V1 – Д814А,
C2 – 120,  C8 – 0.01,  R2 – 33k,  R8 – 1м переменный,  V2 – Д226Б,
С3 – 0,1,  С9 – 50мкфх25в,  R3 – 470k,  R9 – 1м,  V3 – Д226Б,
С4 – 100мкфх300в,   С10 – 1 мкф,   R4 – 200k,  R10 – 10k,
C5 – 4700,  C11 – 470,  R5 – 22k,  R11 – 180,
C6 – 0,1,  R6 – 100k,  R12 – 100k – 1м
Микрофон электретный от кассетного магнитофона или телефонной гарнитуры (таблетка). Выделенная красным цветом часть схемы необходима для питания микрофона, если вы предполагаете использовать только динамический микрофон, то ее можно удалить из конструкции. Подстроечным резистором R2 устанавливают напряжение + 3в. R8 – регулятор громкости модулятора.
Выходной трансформатор от лампового приемника или телевизора типа ТВЗ, можно также использовать и трансформаторы кадровой развертки ТВК – 110ЛМ2 например.

Настройка заключается в измерении и при необходимости, корректировки напряжений на выводах (1) +60в, (6) +120в, (8) +1,5в лампы 6Н2П и на выводах (3) +12в, (9) +190в 6П14П.

Далее соберем оставшуюся высокочастотную часть по схеме на рисунке 3:

рисунок 3:

Детали передатчика.

С1 – 1 секция кпе 12х495,  С10 – 0,01,  R1 – 68к
С2 – 120,  С11 – 2200,  R2 – 120к
С3 – 1000,  С12 – 6800,  R3 – 5,1к
С4 – 1000,  С13 – 0,01,  R4 – 100к переменный
С5 – 0,01,  С14 – 0,01,  R5 – 5,1к
С6 – 100,  С15 – 0,01,  R6 – 51
С7 – 0,01,  С16 – 470 х 1000в,  R7 – 220к переменный
С8 – 4700,  С17 – 12 х 495,  R8 – 51
С9 – 0,01,  R9 – 51
R10 – 51
Катушка ГПД L1 намотана на каркасе диаметром 15мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0,6 мм. Дроссель в катоде лампы L2 применен заводского изготовления и имеет индуктивность 460 мкГн. Я использовал в своей конструкции дроссель от телевизора, намотанный на резисторе МЛТ – 0.5 проводом в щелковой обмотке. Дроссели L3 – L6 намотаны между щечками на резисторах старого образца ВС-2 и имеют 4 секции по 100 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0.15мм. Дроссели L7 и L8 имеют по 4 витка провода ПЭВ диаметром 1 мм намотанных поверх резисторов R8 и R9 МЛТ-2 сопротивлением 51 Ом и служат для защиты оконечного каскада от самовозбуждения на высоких частотах. Анодный дроссель L9 наматывается на керамическом или фторопластовом каркасе диаметром 15 – 18 мм и длинной 180 мм. проводом ПЭЛШО 0.35 виток к витку и имеет 200 витков, последние 30 витков с шагом 0,5 – 1 мм.
Контурная катушка L10 наматывается на керамическом, картонном или деревянном каркасе диаметром 50 мм и имеет 40 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 1мм. При использовании деревянного каркаса, его следует хорошо высушить и пропитать лаком, иначе при воздействии высокого вч тока он будет усыхать, что приведет к деформации намотки и возможно даже пробою между витками.
С17 – сдвоенный кпе от лампового приемника с удаленными через одну пластинами в подвижном и неподвижном блоке.
Переменным резистором R4 устанавливается смещение на управляющей сетке лампы 6П15П, а резистором R7 ламп 6П36С.
Реле могут быть любого типа на напряжение 12в с зазором между контактами 1мм с током коммутации 5А.
Амперметр на ток 100 мА,
Настройка оконечного каскада в резонанс производиться по минимальным показаниям миллиамперметра.

Цепь смещения показана на рисунке 4:

рисунок 4:

Трансформатор Т1, любой понижающий трансформатор 220в/12в с обратным включением. Вторичная (понижающая) обмотка включена в цепь накала ламп, а первичная служит повышающей. На выходе выпрямителя получается порядка -120в и используется для установки смещения ламп оконечного каскада передатчика.

Полезная вещь!

На рисунке выше представлена схема индикатора напряженности поля. Это схема простейшего детекторного приемника, только вместо головных телефонов в нем установлен микроамперметр, по которому мы можем визуально наблюдать за уровнем сигнала при настройке передатчика в резонанс.



Простой радиоприёмник на цифровой логической микросхеме | Лучшие самоделки своими руками

Цифровые микросхемы логики разработаны для использования их в цифровых схемах, где они оперируют сигналами 1 и 0 но кто бы мог подумать, что на цифровой логической микросхеме можно сделать простой радиоприёмник прямого преобразования, здесь микросхема К176ЛЕ5 выступает одновременно и в качестве усилителя радио частоты (ВЧ) и усилителя низкой частоты (НЧ).

Простой приёмник на цифровой логической микросхеме

Схема приёмника прямого усиления на микросхеме К176ЛЕ5:

Простой приёмник на цифровой логической микросхеме

Данный приёмник собранный на одной микросхеме К176ЛЕ5 может принимать диапазоны ДВ и СЧ вплоть до 3 МГц, хотя сама микросхема по заявленным характеристикам может работать до 1 МГц. При питании от 4В чувствительность получается неплохой и звук очень хорошим и разборчивым благодаря обратным связям которые осуществляются через резисторы на 1 мОм (у меня они на 2 мОм) и резистор на 10 кОм. При 8-9В уже заметны искажения, так что 4-5В для питания будет оптимальным. У данного приёмника также замечена хорошая избирательность.

Микросхема К176ЛЕ5 в своём корпусе содержит четыре логических элемента «ИЛИ – НЕ» выполненных на комплементарных полевых транзисторах структуры МОП (с изолированным затвором), что и обеспечивает хорошую чувствительность радиоприёмника. Вместо микросхемы К176ЛЕ5 можно использовать микросхемы К176ЛА7 или К561ЛЕ5.

Печатная плата приёмника:

Простой приёмник на цифровой логической микросхеме

Высокое входное сопротивление каскадов на полевых транзисторах в микросхеме позволило полностью подключить катушку L1 магнитной антенны к входу элемента DD1.1. Это повысило чувствительность приёмника и в то же время упростило конструкцию антенны (отпала необходимость в катушке связи).

Простой приёмник на цифровой логической микросхеме

Входная катушка намотанная на бумажном каркасе перемещается по ферритовому стержню и благодаря этому перемещению мы можем настраиваться как на низкие частоты СЧ диапазона, катушка перемещается к средине стержня, так и высокие частоты до 3 МГц, в этом случае катушка практически снята с феррита, также диапазон подбирается добавлением или смоткой витков катушки. В высокой части СВ диапазона уже можно поймать разговоры радиолюбителей, голоса при этом очень чёткие и разборчивые.

Простой приёмник на цифровой логической микросхеме

На схеме приведены два варианта усиления НЧ, в варианте «а» усилитель нагружен наушником BF1, а для большего усиления нужно выходную часть немного изменить собрав её по схеме «б», здесь можно подключить динамическую головку мощность 0,05 – 0,5 Вт подключив её через выходной трансформатор от любого промышленного радиоприёмника (используют половину первичной обмотки).

Простой приёмник на цифровой логической микросхеме

Детали: вместо подстроечного конденсатора использовал малогабаритный переменный конденсатор, постоянные конденсаторы С6, С7, С9 типа К50-6, остальные К10-7В, резисторы МЛТ-0,125. Для детектирования сигнала используется 2 германиевых диода Д9 с любым буквенным индексом, но я использовал Д310 и работают хорошо в данной схеме.

Магнитная антенна это ферритовый стержень диаметром 8 мм и длиной 60 мм, для ДВ диапазона нужно намотать на бумажном каркасе проводом ПЭВ-1 0,07 –  900 витков, а для диапазона СВ – 500 витков.

Демонстрацию работы радиоприёмника собранного на цифровой логической микросхеме можно посмотреть в этом видео.

Самодельный приемник для передатчика на 40 мГц. — Паркфлаер

Передатчик на 40 мГц со своим родным приемником был моим первым аппаратом RC .
Но приемник был один, а проектов много ! Да ещё внук попросил сделать РУ корабль. Поэтому решил
сделать дополнительно еще несколько приемников – благо в 80е годы увлекался эфиром – и реализовать все свои проекты. Определился с кварцами и по случаю приобрел нужные.
Конечно, теперь, когда у большинства моделистов аппаратура на 2,4 гГц, это диапазон забыт, но, возможно, кому то пригодится мой опыт. Я ни в коем случае не претендую на «открытие» в этой области ! Не нужно упрекать меня в анахронизме ! Это всего лишь обмен опытом для заинтресованых и увлеченых коллег – моделистов !
  Приемник предназначен для работы с передатчиком на 40 мГц. Приемник выполнен по схеме супергетеродина с одним преобразованием частоты. Промежуточная частота 455 кГц. УВЧ собран на СВЧ транзисторе КТ368. Весь остальной тракт собран на микросхеме МС3361. В качестве ФСС
Применен керамический фильт на 455 кГц с полосой пропускания 3 кГц от старого радиотелефона.
Дешифратор выполнен на микросхеме К561ИР2 и выдаёт стандартные командные импульсы, которые
подаются на исполнительные механизмы. Деталь обозначенная как «Д» на выводе 8 микросхемы, это
керамический фильтр – нагрузка частотного детектора, взял от старого радиотелефона.
Фильтр зашунтирован резистором 3 Ком.

Частота несущей передатчика 40,790 мГц.
Кварц в передатчике 13,596 мГц (возбуждается на 3й гармонике).
Кварц в приемнике 13,445 мГц (возбуждается на 3й гармонике).
Чувствительность приёмника 0,15 микровольт, что весьма неплохо.

Размер печатной платы 45 х 50 мм. Вес готового приемника с антенной – 20 грамм.
Питание 5….6 Вольт от регулятора скорости. Подстроечным резистором 470 кОм устанавливается
порог шумоподавителя. Входной контур приемника и контур кварцевого гетеродина намотаны на каркасах D 4,5 мм с карбонильными подстроечными сердечниками D 2 мм. Контакты для подключения
разъемов периферии взял от негодного CD-Rom с интерфейсом IDE.

Общий вид.

 
Схема приемника .

    Файл   .lay           (RC RX 40 MHZ.lay)

Негатив платы со стороны дорожек.


Один из приемников стоит в торпедном катере “Смелый”. Катер делали с внуком. Длина – 70 см.
 
Вид на бортовую электронику. Вся электроника катера полностью самодельная ! Приемник, регулятор хода, плата реверса, ну и приемник.  


Питание от китайского свинцового аккумулятора 12 Вольт 1,2 Ампера. Благо корабль – не самолет !  

Регенеративный приёмник с оптической связью OCR 2

QST 2000 №9

Некоторые читатели спрашивают: нельзя ли сделать простой AM CW SSB коротковолновый приёмник, конструкция которого основывалась на комбинации популярных SLR и OCR схем.

Со времени опубликования SLR (shielded loop receiver – приёмник с рамочной антенной, см. QST, 1997, сентябрь, стр. 33-38.) и OCR (optically coupled regenerative – регенеративный приёмник с оптической связью, см. QST, 1998, июнь, стр. 35-38) схем приёмников в журнале QST, было получено огромное количество положительных отзывов от читателей, построивших эту конструкцию. Многие из них задают одни и те же вопросы: “Как сделать, что бы приёмник перекрывал более широкий диапазон частот?”. Независимо преобразовать SLR или OCR для охвата более широкого диапазона является трудной задачей. Являясь простым приёмником прямого преобразования, SLR можно легко переделать для перекрытия более широкой полосы частот, но этот приёмник не подходит для качественного приёма AM станций. С другой стороны, приёмник OCR является всережимным, но его достаточно трудно переделать для перекрытия широкого диапазона частот. Для ответа на вопрос был создан гибрид SLR и OCR конструкций, всережимный многодиапазонный (т.е. от 3.5 до 8.5 мГц) коротковолновый приёмник, который здесь описывается.

Трудности, которые возникли, заключались в том, что бы сохранить качества обоих предыдущих конструкций. Качеством для SLR была его высокая чувствительность и возможность использовать небольшую рамочную антенну, снижающую местные помехи. Приёмник OCR имел выдающиеся характеристики своего детектора с оптической связью, обеспечивающего приём всех видов модуляции. В приёмнике, представленном здесь, все трудности преодолены, и кроме того он содержит примерно такое же количество компонентов, как обе других конструкции. Так как в приёмнике применяется простая антенна в виде провода произвольной длины, а так же рамочная антенна, то приёмник был назван OCR 2. Настоятельно рекомендуется ознакомиться с двумя предыдущими статьями в журнале QST, чтобы получить более полное представление о развитии этой конструкции.

Схема приёмника

Краткий обзор схемы.

Обратимся к рисунку 1. Из схемы видно, что OCR 2 является приёмником с одним преобразованием, промежуточная частота составляет 455 кГц. Принимаемые частоты, лежащие в диапазоне 3,5..8,5 мГц преобразовываются в сигнал промежуточной частоты, который затем усиливается и подаётся на детектор, являющийся регенератором с оптической связью, работающий на частоте 455 кГц. Такой подход похож на тот, который применялся в простых приёмниках 1950-х и 1960-х годов, когда регенеративный детектор применялся на фиксированной промежуточной частоте. Однако характеристики тех старых детекторов и детектора с оптической связью просто несравнимы!


Click to Enlarge

Рис. 1. Принципиальная схема приёмника OCR 2.

Все резисторы – МЛТ-0,25, +-5%, если не указано другое; n.c. значит не подключено; десятичные значения конденсаторов в микрофарадах, остальные – в пикофарадах; неиспользуемые выводы микросхем не показаны.

BT1 – батаря 9 Вольт
BT2 – батаря 9..12 Вольт; см. текст.
C1, C9 – 365 пФ КПЕ с воздушным диэлектриком.
C6, C7 – 330 пФ, 5% ТКЕ0; см. текст.
C8 – 68 пФ, 5% ТКЕ0; см. текст.
C24, C27, C34 – 10 мкФ, 16 В электролитический
C23, C26 – 22 мкФ, 16 В электролитический
C29, C30 – 1 мкФ, 16 В электролитический
C31 – 220 мкФ, 16 В электролитический
D1 – MV104 варикап
J1 – Гнездо с пружинным зажимом
J2 – Трёхконтактное гнездо для наушников
L1 – Индуктивность примерно 4,5 мкГн,
28 витков провода ПЭЛ-0,5
на кольцевом сердечнике T-68-2

L2 – 0,64 мГн с индуктивность с подстройкой
Toko RMC-2A6597HM

Q1-Q4 – 2N3819, MPF102
Q5 – 2N3904, 2N2222
U1 – NE/SA602 двухбалансный смеситель с генератором
U2 – HCPL4562 оптрон
U3 – LM78L05 5 В, 100 мА стабилизатор напряжения
U4 – LM386-4 УЗЧ

R1 – 1 кОм линейный потенциометр
R6 – 10 кОм линейный 10-оборотный потенциометр,
монтируется на передней панели; см. текст.

R13 – 20 кОм линейный потенциометр,
монтируется на печатной плате; см. текст.

R14 – 5 кОм линейный потенциометр, монтируется на передней панели; см. текст.

R24 – 10 кОм логарифмический потенциометр
S1 – Сдвоенный выключатель питания
T1 – Обмотка 1 – 2 витка провода ПЭЛ-0,4;
обмотка 2 – 35 витков провода ПЭЛ-0,4; на сердечнике T-68-2

T2 – Обмотка 1 – 10 витка провода ПЭЛ-0,4;
обмотка 2 – 25 витков провода ПЭЛ-0,4; на сердечнике T-50-43

T3, T4, T5 – 0,64 мГн индуктивность с подстроечником, Toko RMC-502182NO

Разное:
Печатная плата;
Верньер диаметром 5 см, с осью длиной 6 мм;
Батарейные разъёмы;
Держатели батареи; корпус

Подробное описание работы схемы.

Как и в схеме приёмника SLR, преобразователь частоты собран на смесителе U1 SA602. Катушка индуктивности L1 и переменный конденсатор C9 задают рабочую частоту внутреннего генератора микросхемы. Варикапом D1 обеспечивается растягивание диапазона. Генератор перестраивается в диапазоне 3..8 мГц. Это обеспечивает перекрытие диапазона 3.5..8.5 мГц без использования коммутации частотозадающих цепей. Это обеспечивает приём 80 и 40 метровых любительских диапазонов и диапазонов вещательных станций. Смеситель может работать и на более высоких частотах, но это потребует более сложной схемы генератора для получения требуемой стабильности частоты. Перед преобразователем частоты установлен преселектор, собранный на транзисторе Q1 и других компонентах. Применение преселектора позволяет использовать простые проволочные антенны. Резонансный контур T1C1 на входе преселектора обеспечивают приёмнику высокие характеристики и помогают ослабить зеркальный канал приёма. Резистор R2 у затвора транзистора Q1 уменьшает добротность Q резонансного контура T1C1, расширяя его полосу пропускания, что позволяет использовать конденсатор настройки C1 без применения верньера.

Уровень входного сигнала может быть ослаблен переменным резистором R1 сопротивлением 1 кОм. Управление уровнем входного сигнала очень важно при использовании смесителя SA602. Перегрузка смесителя приводит к появлению множества нежелательных продуктов преобразования, приводящих к появлению существенных помех в канале приёма. При использовании рамочной антенны, применённой в приёмнике SLR перегрузить смеситель довольно трудно. Это одна из причин, почему у приёмника SLR такие хорошие чувствительность и селективность.

Широкополосный трансформатор T2 трансформирует низкое выходное сопротивление каскада на транзисторе Q1 в достаточно хорошо сбалансированное сопротивление 3 кОм входного сопротивления смесителя. Ещё с приёмником SLR было обнаружено, что смеситель SA602 работает гораздо лучше при сбалансированных входе и выходе. Были приложены все усилия, что бы попытаться использовать несимметричную схему включения, но хороших результатов достичь не удалось. Надо отметить, что преселектор по существу является буфером, согласующим сопротивление, и не обеспечивает усиления сигнала, поэтому вероятность возникновения самовозбуждения в этом каскаде минимальна.

Как и в приёмнике SLR, преселектор может быть удалён из схемы, и настраиваемая рамочная антенна может быть подключена напрямую ко входу смесителя. При использовании этой антенны её подключают к смесителю через конденсаторы C4 и C5. В общем есть небольшая разница в характеристиках приёмника при использовании рамочной антенны или комбинации преселектора и средней проволочной антенны. Но при правильном ориентировании рамочной антенны можно избавиться от местных помех и сильных вещательных станций, а с проволочной антенной это невозможно.

Выход смесителя U1 подключён к первичной обмотке трансформатора T3, который является контуром ПЧ на частоту 455 кГц. (Эти ПЧ трансформаторы применены здесь везде, где возможно потому, что они недороги и могут согласовывать импедансы в широком диапазоне). Вторичная обмотка трансформатора T3 нагружена на резистор R7. Сопротивление этого резистора примерно равно трансформированному выходному сопротивлению смесителя, равному 3 кОм (два входа по 1,5 кОм, согласно паспорту SA602). На транзисторе Q2 и трансформаторе T4 собран резонансный усилитель ПЧ 455 кГц. Транзистор Q3 применён для согласования импеданса между трансформаторами T4 и T5. Это согласование необходимо по той причине, что вторичная обмотка трансформатора T5 нагружена на относительно низкое (и не постоянное) сопротивление узла управления регенерацией R13 и R14. Отсутствие буферного каскада на транзисторе Q3, могло бы привести к возникновению самовозбуждения приёмника.

Со вторичной обмотки трансформатора T5 высокочастотный сигнал 455 кГц поступает на линейный оптрон U2. Этот оптрон HCPL4562, производства компании Agilent (бывший Hewlett-Packard) является сердцем приёмника OCR. Хотя принцип работы этого оптрона полностью описан в оригинальной статье о приёмнике OCR, всё же стоит вкратце его напомнить. Высокочастотный сигнал 455 кГц подаётся на катод светодиода оптрона U2 со выхода трансформатора T5. Этот сигнал модулирует ток, протекающий через светодиод. Фотоны из светодиода вызывают появление базового тока транзистора в оптроне. Транзистор в оптроне включён по схеме генератора Колпитца с рабочей частотой 455 кГц, задаваемой параметрами колебательного контура L2 и сопутствующими компонентами. Ток, протекающий через светодиод, управляет схемой генерации, и мы получаем практически идеальный регенеративный генератор. Основное достоинство этой схемы в том, что светодиод обеспечивает полную изоляцию входного ВЧ сигнала и узла управления регенерацией от чувствительных областей генератора, таких как колебательный контур. Этот метод позволяет создать очень хороший регенеративный детектор, не имеющих недостатков, присущих обычным регенеративным детекторам. Аудиосигнал появляется на выходе детектора с бесконечно большим сопротивлением, собранного на транзисторе Q4, хотя обычно в регенеративных схемах для получения сигнала ЗЧ часто используют трансформатор и ВЧ дроссель.

Продетектированный аудиосигнал проходит через ФНЧ, собранный на конденсаторах C22, C25, C28 и резисторах R20 и R22. Эти компоненты совместно с транзистором Q5 формируют предусилитель ЗЧ. На микросхеме LM386 (U4) собран усилитель ЗЧ, нагрузкой которого могут быть наушники или громкоговоритель.

Стабилизация напряжения осуществляется микросхемой U3, трёхвыводным стабилизатором напряжения LM78L05. Стабилизированное напряжение поступает на смеситель U1, оптрон U2 и сдвоенный варикап D1.

Детали конструкции.

Одной из наиболее сложных задач при разработке проекта приёмника OCR 2 был выбор компонентов. Если делать один экземпляр приёмника, для себя, то можно использовать детали, купленные на блошином рынке или найденные в коробке с радиохламом. Но если предполагается, что конструкция будет повторена другими любителями, то все усилия должны быть направлены на то, что бы можно было использовать широкодоступные компоненты. Это в свою очередь приводит к спорным конструкторским решениям. Одним из примеров такого компромисса может быть решение о том, как реализовать узел настройки в приёмнике OCR 2. Имелось несколько решений, включающие применение переключения диапазонов, съёмных контуров и внешнего ГПД. Каждое решение имеет свои трудности, включая доступность деталей и их цену. В этом проекте было решено использовать широко распространённый конденсатор переменной ёмкости 365 пФ с воздушным диэлектриком, что бы исключить применение переключателей диапазонов, для которых нужны высококачественные переключатели. Так как эти переключатели стоят столько же, как и КПЕ, то и был выбран последний. Кроме того, с КПЕ настраиваться на станции легче, и имеется возможность калибровки шкалы.

Для управления настройкой решение было принято в пользу недорогих варикапов и 10-оборотного потенциометра. Оба этих решения основывались на доступности и цене компонентов. В общем, был принят минималистский подход по числу компонентов при сохранении желаемых характеристик приёмника. Из схемы нельзя удалить ни одной детали без того, что бы не ухудшить параметры приёмника. Основная часть компонентов доступна у обычных поставщиков. Оптрон HCPL-4562 (U1) есть в Newark Electronics.

Частотозадающая часть генератора в смесителе U1 может быть пересчитана на другие частоты в нижней части КВ диапазона. Однако для работы в диапазоне частот выше 10 мГц потребуется использовать внешний, хорошо экранированный ГПД для улучшения стабильности частоты.

Вместо использования печатной платы можно любой вид монтажа, например, монтаж на “пяточках”, или методом “мёртвый жук” на куске фольгированного стеклотекстолита. Единственным критическим узлом в схеме является генераторная часть смесителя SA602. Здесь используются конденсаторы ТКЕ0 для улучшения стабильности частоты. Здесь следует делать короткие, прямые соединения. Схему следует сделать как можно более жёсткой механически – это улучшит стабильность частоты. Для антенного гнезда J1 и переключателя S1 можно применять любые компоненты. Корпус конструкции можно сделать из фольгированного стеклотекстолита, алюминия или использовать готовый. Для обеспечения хорошей работы приёмника полностью закрытый корпус делать необязательно. Несколько прототипов OCR приёмников были построены в бескорпусном варианте и хорошо работали в приемлемом диапазоне температуры окружающей среды.

Одной из наиболее полезных и интересных особенностей приёмника OCR является управление регенерацией. Этот узел не только управляет генерацией детектора, но так же позволяет изменять добротность Q колебательного контура L2, что позволяет регулировать полосу пропускания. При тщательной регулировке ширина полосы пропускания может составлять несколько десятков герц в точке до возникновения генерации. Что бы воспользоваться преимуществом такой регулировки, следует использовать потенциометр с плавной регулировкой. Хотя можно использовать многооборотный переменный резистор, но здесь применён несколько иной подход. Смонтированный на печатной плате переменный резистор R13 сопротивлением 20 кОм используется для предустановки тока в цепи управления регенерацией, а резистор R14, сопротивлением 5 кОм, который смонтирован на передней панели, используется для управления регенерацией. R13 должен быть отрегулирован таким образом, что бы генерация начиналась при положении резистора R14 в 75% от своего максимального значения. При таком подходе потенциометр R14 обеспечивает очень хорошее управление регенерацией. Эта схема работает очень хорошо, так как частота генератора фиксирована и положение точки возникновения колебаний достаточно постоянно. Так как ток, протекающий через светодиод в оптроне U2 составляет около 400 мкА, то изменение напряжения батареи BT1, связанные с её старением происходят очень медленно и поэтому очень редко требуется подстраивать переменный резистор R13.

Проверка и работа

После окончания сборки схемы внимательно проверьте монтаж и пайку. Перед подачей питания убедитесь, что все компоненты установлены правильно. Обратите внимание, что батарея BT1 должна быть 9-вольтовой, это снизит шумы в детекторе. Батарея BT2 может быть 9-вольтовой при использовании наушников, или 12-вольтовой при применении громкоговорителя.

После того как всё будет проверено вставьте головные телефоны в гнездо J2 (применение наушников с сопротивлением 16 Ом или более даст наилучший результат) и включите питание приёмника. Наушники должны быть высококачественными. Установите потенциометр регулировки громкости R24 в примерно среднее положение, резистор R14 управления регенерацией установите в положение около 75% от его номинала. Регулируйте потенциометр предустановки уровня регенерации R13 до тех пор, пока не услышите слабое, но отчётливо слышимое увеличение фоновых шумов. Это покажет, что транзистор в оптроне U2 генерирует и с узлом детектора всё в порядке.

Установите частоту настройки детектора равной 455 кГц путём прослушивания сигнала, генерируемого оптроном U2 на обычный вещательный приёмник. Отрегулируйте подстроечник катушки L2, что бы установить рабочую частоту оптрона U2. Для контроля частоты вместо вещательного приёмника можно воспользоваться частотомером. (Во многих недорогих мультиметрах имеется частотомер, способный измерять сигналы частотой до 10 мГц). Для измерения частоты подключите частотомер к выводу 5 оптрона U2. Хотя напряжение сигнала на этом выводе ниже, чем на индуктивности L2, измерение в этой точке будет более точно, так как вход частотомера имеет некоторую ёмкость, которая может исказить результат измерений, если их производить непосредственно на контуре. (Аналогично частоту преобразователя U1 следует измерять на выводе 7). После регулировки частоты детектора возможно потребуется повторная регулировка регенерации, что бы оптрон U2 продолжал генерировать колебания. Точное значение промежуточной частоты 455 кГц выдерживать не обязательно, так как в приёмнике нет узкополосых фильтров. Важно только что бы все трансформаторы ПЧ были бы настроены на одну и ту же частоту.

Убедитесь в том, что генератор смесителя работает в нужном диапазоне частот путём прослушивания его сигнала на какой-нибудь приёмник или просто измерьте частоту с помощью частотомера. Значение частоты может быть изменено путём уменьшения или увеличения числа витков катушки L1. Не забывайте вычитать значение промежуточной частоты из частоты генератора. К примеру, для приёма сигнала на частоте 3,5 мГц частота сигнала гетеродина должна быть 3,045 мГц. После того, как диапазон частот перестройки гетеродина установлен, подключите проволочную антенну длиной 4,5-6 метров к гнезду A1 разъёма J1. Гнездо A2 соедините с гнездом GND. Если имеется заземление, подключите его так же к гнезду GND. При установленном режиме генерации детектора, с помощью КПЕ C9 попробуйте настроится на какую-нибудь радиостанцию. Конденсатором настройки антенны C1 настройте контур T1 в резонанс. Далее отрегулируйте подстроечники контуров T3, T4 и T5 по максимальной громкости сигнала. Между этими подстройками существует некоторая зависимость. Диапазон настройки контура T5 очень широк, и пик настройки трудно различим. Поэтому подстроечник контура T5 следует поставить в среднее положение. И наконец убедитесь, что аттенюатор R1 и потенциометр настройки R6 работают. На этом настройка закончена.

Работа с приёмником OCR 2

Если это у вас первый регенеративный приёмник, то для работы с ним потребуется некоторая практика. Наиболее чувствительной областью детектора для приёма AM-сигналов является та точка, которая лежит чуть ниже точки возникновения колебаний. Для приёма SSB лучшей рабочей точкой будет то положение потенциометра управления регенерацией, которое лежит чуть выше, чем нужно для приёма CW. После недолгой практики использования регулятора регенерации вы скоро научитесь чувствовать приёмник. Взаимодействие между положением регулятора регенерации, усилением и селективностью детектора станет очевидным. Вы сможете выкапывать CW и SSB сигналы из-под сигналов AM станций в 40-метровом диапазоне, чего невозможно добиться на других простых приёмниках! Те, кто пользовался другими регенеративными приёмниками, отметят то, что здесь практически отсутствует зависимость между силой принимаемого сигнала и требуемым положением регулятора регенерации. Кроме того, так как детектор работает на фиксированной частоте, то один и тот же уровень регенерации может поддерживаться во всём диапазоне настройки приёмника. Пользоваться этим приёмником одно большое удовольствие, поскольку у вас есть практически полный контроль над параметрами приёмника.

На диапазоне 80 метров (3,5 мГц) действие регулятора настройки достаточно ограниченно и покрывает только 20 кГц или около того. Здесь можно использовать КПЕ C9 для настройки на диапазон, а резистор R6 для точной настройки. Около 25% полного диапазона настройки используется для перекрытия частот от 3.5 до 4 мГц, так что применение КПЕ C9 в качестве органа основной настройки будет неплохим решением при использовании верньера. На диапазоне 40 метров конденсатор настройки C9 перекрывает весь диапазон. При настройке на этот диапазон убедитесь, что преселектор так же настроен на 7 мГц. Не перепутайте с зеркальным каналом, лежащим на частоте 6 мГц. Это добавит ещё больше помех приёму!

Когда условия приёма хорошие, используйте аттенюатор R1 для уменьшения уровня входного сигнала. Если входной сигнал от антенны нельзя уменьшить до такого уровня, что не будет слышна ни одна радиостанция, это значит, что антенна слишком большая и сигнал может перегрузить смеситель при положении аттенюатора R1 на минимуме.

Для приёма AM станций используется следующая процедура: уровень регенерации устанавливается такое же в положение, как при приёме CW и настройте принимаемую станцию на нулевые биения. Потом уменьшите уровень регенерации до уровня, когда колебания прекратятся. Поддерживание уровня регенерации на максимально возможном уровне до возникновения колебаний позволяет получить максимальную чувствительность и узкую полосу пропускания. В зависимости от силы сигнала принимаемой радиостанции и наличия помех, уровень регенерации может быть уменьшен. Это улучшит качество принимаемого сигнала из-за расширения полосы пропускания детектора. Для приёмника OCR 2 такая процедура настройки доступна по двум следующим причинам. Во-первых, здесь практически отсутствует зависимость между принимаемой частотой и управлением регенерацией. Во-вторых, отсутствует “утягивание” частоты мощными станциями. Поэтому можно легко принимать слабые станции, находящиеся рядом с мощными радиостанциями.

Измеренная чувствительность приёмника в режиме CW составляет менее 1 мкВ (на слух) при приёме сигнала от лабораторного 50-омного сигнал-генератора. Измерить чувствительность в режиме AM несколько труднее, так как она зависит от установки уровня регенерации, и она составляет где-то 2..3 мкВ.

Антенны

Как было упомянуто ранее, приёмник OCR 2 может быть построен для использования с рамочной или обычной антенной. Для универсальности в схему можно добавить переключатель для выбора типа преселектора (преселектор с рамочной или с обычной антенной). Это было реализовано в одном из прототипов приёмника и принесло очень хорошие результаты.

Преселектор имеет два гнезда для подключения антенны (A1 и A2) и гнездо для заземления. Это даёт максимальную гибкость при использовании простой проволочной антенны. При использовании проволочной антенны произвольной длины её следует подключить к гнезду A1. Соедините гнездо A2 с гнездом GND. Если доступно заземление, то всегда подключайте его к гнезду GND. Применение антенны длиной 6..7,5 метров принесёт хорошие результаты. Было установлено, что при наличии заземления прекрасно работает простая длинная антенна длинной пару метров.

Если используется дипольная антенна, один её вывод следует соединить с гнездом A1, другой – с гнездом A2. Опять же, в случае наличия заземления его следует подключить к гнезду GND. Не бойтесь экспериментировать с подключением антенны, ищите лучшее место подключения для вашей антенны. Помните: перегрузка смесителя приёмника OCR ухудшит все его параметры. Используйте переменный резистор R1 регулировки уровня сигнала, поступающего с антенны, если применяется длинная антенна или при приёме сильного сигнала радиостанции. Регулятор уровня сигнала, поступающего с антенны, R1 и регулятор управления регенерацией вместе являются мощной комбинацией для улучшения КВ приёма.

Применение рамочной антенны обеспечивает приёмнику превосходную селективность (конструкция рамочной антенны описана в статье об SLR приёмнике, см. QST, 1997, сентябрь, стр. 33-38.). Рамочная антенна должна быть рассчитана на низшие частоты приёма. Для частоты 3,5 мГц рамочная антенна минимального размере наматывается на квадрате со стороной около 45 см. Можно использовать экранированную или неэкранированную конструкцию. Эмпирическим правилом для расчёта индуктивности небольшой проволочной антенны является величина индуктивности на 26 нГн на каждые 25 мм. Таким образом, небольшая рамочная антенна со стороной 45 см с каждой стороны будет иметь индуктивность около 1,87 мкГн. Для настройки этой антенны на частоту 3,5 мГц потребуется конденсатор ёмкостью около 1100 пФ. Для частоты 8,5 мГц значение конденсатора будет составлять 187 пФ. Для перекрытия всего диапазона настройки рамочной антенны можно использовать комбинацию из постоянных и переменного конденсатора. Можно так же использовать трёхсекционный КПЕ ёмкостью каждой секции по 365 пФ. Конечно же, петлевая антенна может быть сделана больших размеров или содержать больше витков, что бы с ней можно было использовать КПЕ меньшей ёмкости.

Экранированная рамочная (петлевая) антенна для приёмника OCR изображена вверху страницы. Более ранняя версия этой антенны изображена на фотографии на главной странице журнала QST за Октябрь 1997 года. Антенна намотана проводом сечением 0,64 мм, как описано в статье. Однако эту антенну и приёмник частот приходилось отдавать во временное пользование, так что провод в рамке приходилось заменять почти каждую неделю! Поэтому была построена более надёжная конструкция, с использованием трубок диаметром 2,5 мм, продаваемых в магазинах для моделистов и в хозтоварах. Медная трубка используется в местах крепления рамочной антенны, а латунная применяется для экранирования в остальной части. Материал трубок продаётся отрезками по 30 см, легко паяется и довольно жёсток. Эксплуатация рамочной антенны, витки которой сделаны из трубок доказала свою надёжность.

Эта рамочная антенна небольшая, со стороной всего 23 см, поэтому она используется на частотах выше 6,5 мГц. Ёе индуктивность составляет примерно 0,95 мкГн и к ней требуется конденсатор ёмкостью около 550 пФ для работы на частоте 7 мГц. Настройка рамочной антенны осуществляется конденсатором переменной ёмкости 365 пФ, соединённый параллельно с постоянным конденсатором 220 пФ. Постоянный конденсатор может быть соединён через переключатель, что позволит использовать два диапазона настройки. Нижний диапазон перекрывает частоты от 7 до 12 мГц, и верхний – от 8 до 30 мГц. Антенна соединяется с приёмником через короткий отрезок недорогого аудио кабеля и с использованием стандартных аудио разъёмов.

Итог

Приёмник OCR является простым, всережимным (AM, CW, SSB) приёмником. Он наследует лучшие особенности своих предшественников, SLR и OCR приёмников. С чувствительностью, как у приёмника SLR и хорошей селективностью, которую обеспечивает регенеративный детектор, приёмник OCR 2 имеет характеристики, лучшие чем у SLR и OCR приёмников, вместе взятых. Создание такого приёмника и работа с ним доставляют удовольствие. Автор благодарит тех, кто построил приёмники SLR и OCR и прислал письма, вдохновляющие к созданию этой конструкции. Будем надеяться, что и другие читатели будут вдохновлены на постройку этой и других конструкций.

Дэн Виссел, N1BYT

BACK

Супергетеродинный приемник – обзор

4.4.1 Модуляция для цифровой передачи событий

Для цифровой связи на малых расстояниях нас интересует не высокая точность воспроизведения, а высокая чувствительность. Другие факторы, которые следует учитывать, – это простота и стоимость модуляции и демодуляции. Давайте теперь рассмотрим причины выбора той или иной формы модуляции.

Анализ коэффициента ошибок в зависимости от энергии бита и плотности шума показывает, что нет неотъемлемого преимущества одной системы, ASK или FSK, над другой.Этот вывод основан на определенных теоретических предположениях относительно полосы пропускания и метода обнаружения. Хотя практические методы реализации могут отдавать предпочтение одной системе по сравнению с другой, мы не должны делать поспешных выводов о том, что FSK обязательно является лучшей, основываясь на ложной аналогии с FM- и AM-вещанием.

В недорогих системах безопасности ASK – самый простой и дешевый метод использования. Для этого типа модуляции мы должны просто включить и выключить радиочастотный выход в соответствии с цифровым модулирующим сигналом.Выход микроконтроллера или специального устройства кодирования включает и выключает одиночный транзисторный ВЧ-генератор, управляемый ПАВ. Обнаружение в приемнике также простое. Это может быть выполнено с помощью диодного детектора в нескольких архитектурах приемника, которые будут обсуждены позже, или с помощью выходного сигнала RSSI (индикатора уровня принятого сигнала) многих супергетеродинных ИС приемников, используемых сегодня. Также ASK необходимо использовать в простых сверхрегенеративных приемниках.

Для FSK, с другой стороны, необходимо сдвигать частоту передачи между двумя разными значениями в ответ на цифровой код.Для этого необходимы более сложные средства, чем в простом передатчике ASK, особенно когда используются кварцевые или ПАВ устройства для поддержания стабильной частоты. В приемнике также требуются дополнительные компоненты для демодуляции FSK по сравнению с ASK. Мы должны решить, оправданы ли дополнительные затраты и сложность для FSK.

При оценке двух систем модуляции мы должны основывать наши результаты на общем параметре, который является основой для сравнения. Это может быть пиковая или средняя мощность.Для FSK пиковая и средняя мощности одинаковы. Для ASK средняя мощность для данной пиковой мощности зависит от рабочего цикла модулирующего сигнала. Предположим сначала, что оба метода, ASK и FSK, дают одинаковую производительность, то есть одинаковую чувствительность, если средняя мощность в обоих случаях одинакова. Оказывается, в этом случае наши предпочтения зависят от того, в первую очередь мы продаем нашу систему в Северной Америке или в Европе. Это связано с различием в определении пределов выходной мощности между правилами электросвязи, действующими в Соединенных Штатах и ​​Канаде, по сравнению с общеевропейскими правилами.

Часть 15 Федеральной комиссии по связи США и аналогичные канадские правила устанавливают предел напряженности поля в среднем . Таким образом, если передатчик способен использовать пиковую мощность, пропорциональную обратной величине рабочего цикла модуляции, при сохранении разрешенной средней мощности, то, согласно нашему предположению о равных характеристиках при равной средней мощности, не было бы причин предпочитать FSK, с его дополнительной сложностью и стоимостью, по сравнению с ASK.

В Западной Европе, с другой стороны, спецификация маломощного радио, ETSI 300 220 ограничивает пиковую мощность передатчика.Это означает, что если мы воспользуемся максимально допустимой пиковой мощностью, FSK будет правильным выбором, поскольку для данной пиковой мощности средняя мощность передатчика ASK всегда будет меньше, пропорционально скважности модулирующего сигнала, чем та передатчика FSK.

Однако правильно ли наше предположение об одинаковой производительности при одинаковой средней мощности? В условиях добавленного белого гауссовского шума (AWGN) кажется, что да. Этот тип шума обычно используется в расчетах производительности, поскольку он представляет собой шум, присутствующий во всех электрических цепях, а также космический фоновый шум на радиоканале.Но в реальной жизни в полосе пропускания приемника присутствуют и другие формы помех, которые имеют очень разные и обычно неизвестные статистические характеристики от AWGN. На частотах УВЧ, обычно используемых для радиосвязи малого радиуса действия, эти помехи в основном исходят от других передатчиков, использующих те же или близлежащие частоты. Чтобы сравнить производительность, мы должны изучить, как приемники ASK и FSK справляются с помехами этого типа. Это исследование уместно в США и Канаде, где мы должны выбирать между ASK и FSK, учитывая, что средняя мощность или отношение сигнал / шум остается постоянным.Некоторые разработчики считают, что небольшой рабочий цикл, приводящий к высокой пиковой мощности на бит, является преимуществом, поскольку присутствие бита или высокий пиковый сигнал лучше преодолеет фон мешающих сигналов, чем другой сигнал с той же средней мощностью, но с более низким пиковым значением. . Чтобы убедиться в этом, мы должны принять справедливую и равную основу для сравнения. Для данной скорости передачи данных сигнал ASK с низким коэффициентом заполнения будет иметь более короткие импульсы, чем для случая FSK. Более короткие импульсы означают более широкую полосу модулирующих сигналов и более высокую частоту среза для полосового фильтра после обнаружения, что приводит к более широкополосному шуму при той же скорости передачи данных.Таким образом, решение зависит от предположений о типе помех, которые могут возникнуть, и даже в этом случае ответ не является однозначным.

Анализ влияния различных типов помех дан Anthes [5]. Он приходит к выводу, что ASK, который не полностью отключает несущую на бите «0», немного лучше, чем FSK.

Simpleceiver ~ Часть 19

Время для небольшого обзора ~ Simpleceiver

Всегда полезно сделать шаг назад, чтобы посмотреть, где вы были, чтобы увидеть, куда вам нужно идти.В рамках проекта Simpleceiver мы перешли от приемника прямого преобразования к полнофункциональному приемнику Superhetrodyne с кварцевым фильтром. Наш следующий шаг приведет нас к созданию сопутствующего передатчика, чтобы проект трансформировался в полностью функциональный 40-метровый SSB-трансивер. Проект был разбит на модули, чтобы каждый модуль можно было собрать и протестировать перед переходом к следующему этапу.

Основой этого проекта было широкое использование LT Spice и моя попытка предоставить подробную документацию практически по всем аспектам, которая, надеюсь, оказалась полезной.Должен признаться, что получил некоторую критику такого подхода. В письме говорится, что «прекратите болтать и просто предоставьте мне схему и список деталей. Я знаю, как спаять два провода вместе». Поэтому в связи с этим я должен должным образом извиниться перед другими, кто чувствовал это, но, возможно, не озвучивал такой вклад.

Несколько слов о списках запчастей. Я не предоставляю списки запчастей, основываясь на некотором неудачном опыте публикации статьи в QRP Quarterly. Меня попросили предоставить очень подробный список деталей для статьи о проекте с участием только двух или трех поставщиков.На это ушло больше времени, чем на то, чтобы спроектировать радио, построить его и затем написать статью. После публикации я получил электронное письмо с вопросом, где купить два резистора 10 кОм 1/4 Вт. Моим ответом было найти местную Radio Shack и провести у них расследование. Ответное электронное письмо «Эй, ты не дал мне номер детали Radio Shack». Я не ответил на это письмо и больше никогда не буду составлять список запчастей – извините, ребята, но вы должны сделать часть работы !!!!

В моем подходе к конструкции радиоприемника первым из модулей, который нужно построить, будет каскад звукового усилителя.Ранее в части 4 я представил три дизайна, любой из которых будет работать. Для хардкора, окрашенного в шерсть *: «Я должен все приготовить дома, иначе это не настоящее радио доморощенное», тогда версия с дискретными компонентами будет вашим очевидным выбором. Для тех, кто хочет иметь много резервного аудио и не беспокоится об использовании черных ящиков (ИС), тогда NE5534, управляющий LM380, является предпочтительным усилителем. [* Надеюсь, я использовал правильную форму, введенную мне педантичным наблюдателем.]

Текущая конфигурация Simpleceiver использует подход IC.Построив сначала эту схему, новички в домашнем пивоварении могут развить навыки, необходимые для работы со следующими модулями. Я убежден, что дискретный усилитель звука надо один раз построить, а потом забыть. С помощью этой одноразовой сборки вы узнаете о каждом компоненте и его функциях. Но потом перебороть это – вам не нужно каждый раз повторять этот опыт. Основываясь на нашем опыте работы с проектом Lets Build Something, в этой схеме слишком много деталей, слишком много возможностей для ошибок и слишком мало производительности для вложенных деталей.

Приемник прямого преобразования

Приемник прямого преобразования использует пять модулей, включая аудиоусилитель (сначала сборку), детектор продукта, использующий J310, сконфигурированный как полевой МОП-транзистор с двойным затвором, локальный осциллятор (LO), полосовой фильтр и, наконец, при необходимости, РЧ-усилитель. В случае гетеродина я предпочитаю использовать Arduino для управления AD9850, поскольку это имеет много преимуществ, включая ЖК-дисплей и тот факт, что эту комбинацию можно использовать в качестве генератора сигналов для построения других частей радио.Второй и третий варианты в этом порядке – LC VFO, а затем VXO. Ниже представлена ​​наша блок-схема приемника прямого преобразования.

Для создателей дискретных компонентов с жестким ядром, которые ненавидят использование таких современных технологий, как AD9850 или Si5351, и будут использовать только обычный LC-генератор или Crystal VXO, не стесняйтесь использовать свои любимые образцы. Для генераторов LC имеется множество конструкций, и, честно говоря, я оставлю это разработчику. Однако я представлю дизайн VXO с кварцевой коммутацией, который можно использовать с Simpleceiver.

Имейте в виду, что простой VXO не обеспечит полное покрытие диапазона, и вскоре те, кто выбрал этот подход, скорее всего, будут стремиться к генератору LC или Arduino, управляющему AD9850. Прежде чем я получу массу писем о VXO, есть проблема с использованием кристаллов 5,0 МГц в VXO – величина качания пропорциональна базовой частоте. Так что несколько частот до 10 кГц – это нормально. Использование кристаллов 15 МГц в VXO обеспечивает гораздо больший размах, особенно в конфигурации Super VXO.

Одним из предыдущих приемов, которые я использовал для широкого диапазона частот, был кварцевый гетеродин VXO. В этой схеме использовался простой кварцевый генератор 2N3904, работающий с несколькими различными кристаллами 6 МГц, которые можно было выбрать на панели, и NE602, который использовал кристаллы 12 МГц в Super VXO на контактах 6 и 7. Сигнал 2N3904 подавался на NE602. Результирующие смешанные сигналы позволяют вводить около 120 кГц на частоте 19,2 МГц в 20-метровый трансивер с ПЧ 4,9152 МГц. Внимание, вам нужен полосовой фильтр после NE602, поэтому вы можете выбрать только 19.Компонент 2 МГц! Простая коммутационная панель, установленная на панели, позволяет использовать два среза 60 кГц с кристаллами 6 МГц. При использовании стоимости в качестве определяющего фактора при принятии решения о том, какой подход – вам может быть трудно поверить, но все они стоят примерно одинаково, и это около 20 долларов.

Еще одно соображение для гетеродина VTO (генератор с варакторной настройкой). Схема, приведенная ниже, использовалась в 30-метровом приемопередатчике CW, который я разработал и опубликовал в 2013 году в ежеквартальной статье QRP. Я был вдохновлен написать эту статью, основываясь на том факте, что читателям понравится 30-мегабайтный трансивер CW – ну, у меня не было ни одного электронного письма о том, насколько это нравится, НО одна вещь действительно пришла из этой статьи, и именно так я копил на чужом работать над тем, как установить RIT в LO.

Схема ниже имеет функцию RIT, которая работает только при приеме! В основном VTO работает около 2 МГц, и это смешано в NE602 с кристаллом фиксированной частоты, работающим на 12,96 МГц. ПЧ составляла 5,0 МГц. Таким образом, выходной сигнал этого VTO был на самом деле на 15 МГц (12,96 + 2,14) и был выше входной частоты на 10 МГц (30M), а вычитающая смесь составляла 5 МГц – ПЧ. На диаграмме показаны некоторые константы для поддержания диапазона VTO и использования кристалла гетеродина 10 МГц, смешанного с кристаллом 2.14 МГц VTO дает 12,14 МГц. Вычитающее понижающее микширование составляет 5,0 МГц на 40M. После NE602 имеется настроенная сеть для обеспечения выходного сигнала в правильном диапазоне. С некоторой гордостью я считаю, что это было немного новшеством с моей стороны – НО никому было плевать, учитывая отсутствие интереса к проекту. Целенаправленно VTO был выбран для низкой частоты (от 2 до 3 МГц), так как в VTO гораздо легче обработать дрейф. Регулируемые напряжения являются обязательными, и вы заметите, что в сети резервуаров VTO нет единственного конденсатора – есть несколько крышек, так что это минимизирует нагрев цепи в конденсаторах, а использование высококачественных крышек NPO минимизирует изменение емкости с температурой.Кипячение индуктора в воде также придает некоторую “магию”, снимающую напряжение с некоторых свойств индуктора.

[ Я не модифицировал этот VTO для использования с Simpleceiver, и это просто мысли, которые у вас должны возникнуть, если вы попытаетесь использовать эту схему!]

Для DCR мы должны подавать гетеродин непосредственно в 40 Диапазон измерения, так что константы фильтра для 40 метров уже есть для вас. Но как добиться, чтобы выходной сигнал находился в диапазоне 7,0 МГц? У нас есть несколько вариантов, и первый – использовать 9.Кристалл 216 МГц (стандартное значение), так как субтрактивный микс составляет 9,216 – 2,14, и это дает вам идеальное изображение. Другой вариант – использовать кристалл 10 МГц, а затем переместить VTO на 3 МГц, где вычитающее соединение составляет 10 – 3 = 7. В любом случае вы должны использовать настроенную сеть на 7 МГц на выходе NE602.

Если производитель захочет применить этот подход для Superhet, тогда должны произойти две вещи: 1) комбинация кристалл / VTO должна привести к настраиваемому выходу 5 МГц, а выходная сеть должна быть изменена на 5.0 МГц. Забегая вперед – есть веская причина переместить VTO в диапазон от 3,4 до 3,7 МГц и использовать гетеродинный кристалл 8,5 МГц (стандартное значение). Вот почему – возможность нежелательного смешивания продуктов. с этим диапазоном и потому, что мы повышаем микширование до ПЧ 12,096 МГц (имея в виду, что это настройка в обратном направлении – чем выше частота гетеродина, тем ниже принимаемая частота). С VTO на 3,4 МГц вычитаемое микширование составляет 5,1 МГц, а повышающее преобразование до 12,096 означает, что принимаемая частота равна 6.996 МГц, а с VTO на 3,7 МГц верхняя принимаемая частота составляет 7,296 МГц. Проблема заключается в том, что частота VTO упадет до 2,5 МГц, поскольку вторая гармоника этой частоты составляет 5 МГц, которая может проходить через настроенную сеть. При 3,4 2-я гармоника составляет 6,8 МГц, а при 3,7 2-я гармоника составляет 7,4 МГц, что также находится за пределами радиолюбительского диапазона. Выбирая частоту, всегда нужно проявлять осторожность. Опять же, это представлено исключительно как часть идеи и не было изменено для использования с Simpleceiver

.

Теперь, когда вы красите шерсть, используйте только отдельные компоненты-строители, у вас сейчас должно выделяться слюноотделение! Но это много оборудования, которое можно легко реализовать с помощью Arduino и AD9850!

Остальные схемы приемника прямого преобразования:





В части 19 мы резюмируем все схемы приемника прямого преобразования, а часть 20 будет посвящена версии Heterodyne.Имейте в виду, что большая часть того, что делается с DCR, войдет в Часть 20.

Вот и все, что касается DCR.

73-х
Пит N6QW

3 Транзисторный коротковолновый радиоприемник

Radio Shack рекламировала свои первые комплекты электроники для перфорированных плат в 1967 году и расширила линейку в 1968 и 1969 годах. К 1970 году было доступно 26 комплектов, которые включали все необходимые детали (кроме батареи), заключенные в «электронный блок космической эры», который служил упаковка и перфорированный картон, на котором будет собираться комплект.Описанный здесь проект 3 Transistor Short Wave Radio основан на одноименном комплекте Radio Shack pbox, но в него добавлены кремниевые транзисторы, пассивные компоненты и элементы управления, которые можно приобрести у поставщиков электроники на Amazon. Когда я был ребенком, я смог купить оригинальный 3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник в магазине моей местной Radio Shack спустя много времени после того, как они были сняты с производства. Я создал обновленный комплект радиоприемника, описанный в этой статье, и считаю, что он работает так же хорошо, как я помню, как оригинальный комплект работал еще в 80-х.Чтобы упростить воспроизведение моей работы, я предоставил иллюстрации и пошаговую документацию по сборке, основанную на оригинальном руководстве по сборке от Radio Shack. Я не выставляю этот комплект на продажу и сохранил оригинальную маркировку и уведомления об авторских правах в неприкосновенности. То, что я сделал здесь, предназначено исключительно для развлекательных и образовательных целей. Надеюсь, вам понравился этот проект так же, как и мне. Оригинальный брендинг, дизайн и документация являются собственностью Radio Shack.

Немного теории радио

Если вы хотите начать сборку радио, вы можете пропустить этот раздел.Но если вам интересно узнать, как работает это радио, непременно читайте!

Существует три основных типа приемников, которые вы можете собрать с аналоговыми компонентами:

  • Настроенный радиочастотный приемник (TRF)
  • Регенеративный ресивер
  • Супергетеродинный ресивер

Самым простым радиоприемником является приемник TRF, который обычно может состоять всего из пяти компонентов и не требует батарей или источника питания переменного тока. Радиоприемник TRF проще всего построить, но он не очень чувствителен к слабым сигналам и с трудом распознает радиостанции, вещающие на близких друг к другу каналах.Для приема чего-либо, кроме близлежащих мощных радиостанций, требуется хорошая антенна и заземление. “Кристаллическое радио” – это наиболее распространенное радиоприемник TRF, который строят экспериментаторы.

В регенеративном приемнике используются некоторые из тех же компонентов, что и в приемнике TRF, но добавлены транзисторы для усиления радиочастотных и звуковых сигналов, используемых радиостанцией. Восстановительный приемник чрезвычайно чувствителен к слабым сигналам, но он сложнее, чем приемник TRF.Для работы требуется аккумулятор или источник переменного тока, лучше всего работает с хорошей антенной и заземлением, а также используются две регулировки для настройки на нужную станцию. 3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник, показанный в этой статье, представляет собой регенеративный приемник.

Супергетеродинный приемник использует многие из тех же компонентов, что и TRF и регенеративный приемники, но добавляет специальные схемы генератора и усилителя, которые упрощают настройку на нужную станцию. Это тип приемника, на котором основаны все современные AM / FM радиоприемники.Супергетеродинный приемник чувствителен к слабым сигналам и легко различает станции, расположенные близко друг к другу. К сожалению, супергетеродин – самый сложный из трех типов ресиверов и, следовательно, самый сложный в изготовлении.

Для того, чтобы радиоприемник был полезным, ему необходим передатчик в пределах досягаемости, который передает информацию, которая может быть обнаружена и преобразована в некоторую полезную форму энергии (электрическую или механическую).Радиопередатчик использует электромагнитные волны для передачи информации через землю, атмосферу или даже через космический вакуум. Свойства, используемые для описания этих электромагнитных волн, включают амплитуду, частоту, поляризацию и направление распространения. Наиболее важными характеристиками радиостанций, описанных в этой статье, являются амплитуда (иногда называемая мощностью сигнала) и частота (иногда называемая «каналом»). Поскольку электромагнитные волны ослабевают с расстоянием, амплитуда на передающей антенне определяет, на каком расстоянии может находиться приемник, и при этом обнаруживать информацию в трансляции.Радиопередатчик или приемник могут использовать множество разных частот в зависимости от типа информации, которую необходимо транслировать. Некоторые частоты могут проходить сквозь твердые объекты, в то время как другие отражаются от неподвижных или движущихся объектов. Некоторые частоты могут передавать голосовые разговоры на многие сотни или тысячи миль, в то время как другие передают высокоскоростные компьютерные данные на расстояния менее 30 футов. Чтобы гарантировать правильное и справедливое использование радиочастот, все страны регулируют, кто и какие частоты может использовать для каких целей.В Соединенных Штатах Федеральная комиссия по связи (FCC) отвечает за создание и обеспечение соблюдения правил, регулирующих использование радиочастотного спектра. 3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник, описанный в этой статье, разработан для работы в высокочастотном диапазоне от 3 до 30 МГц.

Прежде чем радиостанция сможет начать вещание, оператор должен сначала определить частоту, которая лучше всего соответствует информации, которую он хочет передать, а затем сконструировать подходящий передатчик и антенну, чтобы покрыть желаемую область, в которой будут расположены приемники.Далее оператор станции должен определить, как информация, которая будет транслироваться, будет наложена на выбранную радиочастоту. Процесс наложения информации на радиочастоту называется «модуляцией». Существует множество различных методов модуляции, но наиболее популярными из них являются амплитудная модуляция (AM) и частотная модуляция (FM).

С амплитудной модуляцией изменения амплитуды информационного сигнала вызывают пропорциональное изменение амплитуды радиочастотного сигнала (также называемого «несущим сигналом»).

При частотной модуляции изменения амплитуды информационного сигнала вызывают пропорциональный сдвиг частоты «несущего сигнала».

В большинстве случаев правила и процедуры FCC определяют частоту и модуляцию, которые будет использовать станция. Большинству коммерческих радиовещательных станций разрешается использовать только одну частоту для своего передатчика, и им выдается идентификатор станции, который должен периодически передаваться вместе с информацией, которую они транслируют.3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник, описанный в этой статье, предназначен для приема и декодирования информации из сигналов несущей радиочастоты с амплитудной модуляцией (AM) в диапазоне от 3 до 30 МГц.

Не все радиостанции ограничены одной частотой. Например, радиолюбителям разрешено вести радиовещание на любой частоте в пределах диапазона, выделенного для их использования. Многие операторы радиолюбителей имеют на своих станциях несколько передатчиков и антенн и могут одновременно вести несколько разговоров на разных частотах.

Радиоприемник выполняет функцию, противоположную радиопередатчику. Радиоприемник должен быть достаточно чувствительным, чтобы реагировать на очень слабые сигналы, создаваемые, когда электромагнитные волны от передающей антенны проходят мимо приемной антенны. Поскольку обычно существует много радиостанций на разных частотах, радиоприемник должен иметь возможность выбирать одну частоту из многих доступных. Затем радиоприемник должен уметь декодировать модулированную РЧ несущую и извлекать информацию, размещенную там вещательной станцией.

Простейший радиоприемник TRF, кристаллический AM-радиоприемник, не имеет возможности усиливать сигнал радиовещания. Поэтому его чувствительность полностью зависит от качества антенны и земли. Антенна с длинным проводом, подвешенная снаружи как можно выше, с несколькими деревьями или зданиями поблизости, в сочетании с медным заземляющим стержнем, вбитым как минимум на 24 дюйма во влажную почву, работает лучше всего. Без антенны кристаллическое радио обычно ничего не улавливает, поэтому чем больше, тем лучше.

Регенеративные и супергетеродинные радиоприемники обеспечивают усиление РЧ и ЗЧ и намного более чувствительны, чем радиоприемники на кристаллах.Хотя оба варианта лучше всего работают с хорошей антенной, регенеративное радио может обойтись и с короткопроволочной антенной, натянутой в помещении без заземления. И большинство супергетеродинных радиоприемников могут улавливать несколько станций с помощью только небольшой внутренней антенны.

Выбор одной частоты из многих – это функция тюнера. Все радиостанции имеют ту или иную форму тюнера, даже если они предназначены только для работы на одной частоте. Тюнер, который чаще всего используется в радиостанциях, рассматриваемых в этой статье, известен как параллельная резонансная LC-цепь.Эта схема представляет собой мощный электронный фильтр, состоящий всего из двух компонентов: конденсатора и катушки индуктивности, соединенных параллельно. Идеальная схема с параллельным резонансом LC позволяет одной и только одной частоте входить в радио, блокируя все остальные частоты. Допустимая частота прохождения определяется по следующей простой формуле:

Эта схема присутствует во всех типах радио, особенно в супергетеродине, где она выполняет настройку станции и многоступенчатую фильтрацию сигнала.Как следует из формулы, центральную частоту можно изменить, регулируя индуктивность L или емкость C. В радиочастотном тюнере обычно используется переменный конденсатор с фиксированной катушкой индуктивности. В настроенном РЧ-ответвителе или фильтре обычно используются переменная катушка индуктивности и фиксированный конденсатор.

После того, как тюнер выбрал станцию, полученный радиочастотный сигнал должен быть демодулирован. Демодуляция извлекает информацию (музыку, новости, данные), наложенную на РЧ-носитель радиопередатчиком.Электронную схему, выполняющую демодуляцию, обычно называют «детектором». Простой детектор AM может состоять из трех компонентов, как показано ниже.

Если вы просмотрите иллюстрацию модуляции AM ранее в этой статье, вы заметите, что информационный сигнал, наложенный на несущую RF, появляется в двух местах: одно наверху несущей, а другое в зеркальном отображении внизу несущей. Если бы оба этих информационных сигнала извлекались одновременно, они гасили бы друг друга.Чтобы предотвратить это, работа диода заключается в устранении одного из информационных сигналов от несущей. Поскольку диод пропускает электрическую энергию только в одном направлении, он блокирует либо верхний сигнал, либо нижний сигнал, в зависимости от того, в каком направлении установлен диод.

После устранения зеркального отображения информационного сигнала последним шагом является удаление РЧ несущей. Для этого необходима специальная схема, называемая «RC-фильтр нижних частот», которая будет пропускать низкочастотный информационный сигнал, но блокировать высокочастотную несущую RF.Простой RC-фильтр нижних частот, используемый в радиосхемах, состоит из конденсатора и резистора, соединенных параллельно. Частота среза фильтра определяется простым уравнением, приведенным ниже.

Диодный детектор используется в радиоприемниках TRF, регенеративных и супергетеродинных. Он не обеспечивает высочайшего качества звука, но является самым простым и дешевым. Путем сборки только что описанных строительных блоков простой TRF «кристаллический радиоприемник» может быть построен всего из нескольких простых компонентов, как показано на схеме ниже.

Все компоненты можно приобрести на Amazon или на указанном веб-сайте. Схема выше с хорошей антенной легко принимает несколько радиостанций AM в диапазоне от 550 кГц до 1700 кГц. Чувствительность и селективность этого TRF-радио можно улучшить, удалив AM-детектор, фильтр и наушники с обмотки катушки L1a и добавив к обмотке катушки L1b усилитель RF, AM-детектор, усилитель AF и наушник / динамик.

Как появился этот радиопроект

Radio Shack начала предлагать 7 электронных комплектов в 1968 году, которые включали все детали, оборудование и инструкции в пластиковой коробке.Предлагаемая в комплекте схема была собрана заказчиком на перфорированной макетной плате. Популярность этих комплектов привела к расширению линейки продуктов до 22 комплектов в 1969 году, но перфорированная панель была заменена пластиковой коробкой, называемой «pbox», которая служила транспортным контейнером, макетной платой проекта и проектом. корпус все в одном. Этот блок «космической эры» оказался для молодых людей намного проще в работе, снизил стоимость комплекта и сделал готовую схему простой в использовании и интересной для просмотра.

К началу 80-х, однако, Radio Shack превратилась в борющегося продавца бытовой электроники, и большая часть комплектов и комплектующих была снята с производства. Когда я после школы рылся в местном магазине Radio Shack, я случайно нашел в магазине комплект 3-х транзисторных коротковолновых радиоприемников, купил его и с огромным удовольствием собрал.

Я помню, как меня поразило, насколько хорошо радио работает, используя только 10-футовый антенный провод, входящий в комплект.К сожалению, я не помню, что случилось с комплектом после того, как он был завершен. Недавно я проектировал и строил 40-метровый SSB-приемник, экспериментировал с программно-конфигурируемым радио и рассказывал другу о сложности современного радиоприемника. Именно тогда я подумал о своем старом радиоприемнике и о том, насколько хорошо он мог работать всего с тремя транзисторами и батареей на 9 В. Да, это было неудобно и сложно настроить, и вам нужно было держать руку в нужном месте, чтобы оставаться в гармонии, но он действительно мог выбрать станцию ​​на большом расстоянии.Но опять же, возможно, у меня не было памяти. Я был тогда ребенком, это БЫЛИ 80-е, так что, возможно, это действительно не сработало так, как я думал. Если бы я только мог построить его снова. Увы, комплекты pbox падали в пучину случайных скандальных аукционов eBay.

Но … Если бы я смог найти оригинальную схему, возможно, можно было бы перепроектировать комплект для использования кремниевых транзисторов. Может быть, использовать ручки получше. Мне всегда казалось, что в оригинальном комплекте можно было бы использовать ручки получше. И эти оригинальные пружинные зажимы быстро потускнели.Я начал поиск информации о наборах для электронных коробок Radio Shack и нашел веб-сайт Стивена Ворнсанда на www.sparktron.com, который содержал полную информацию о стольких наборах, которые, как известно, существуют. Поиск в Google обнаружил две компании, которые продавали компактный переменный конденсатор (www.uxcell.com) и кристаллический наушник (www.amplifiedparts.com), которые были критически важными компонентами для винтажной работы конструкции радио. Итак, моим первым шагом было сбросить смещение для усилителя AF и детектора AM, которые использовали старые германиевые транзисторы.Моделирование и построение прототипа показали, что обновленная схема с транзисторами 2N3904 работает немного лучше, чем ожидаемые характеристики германиевых транзисторов в исходной схеме. Следующим шагом было подтверждение того, что 2N3904 может также использоваться в секции регенеративного ВЧ усилителя без изменений. Моделирование и построение прототипа также показали лучший, чем ожидалось, результат. Для настройки я обнаружил, что, исключив масштабирующие конденсаторы из первоначальной конструкции, можно было использовать переменный конденсатор от Uxcell без необходимости изменять размеры обмотки настроечной катушки индуктивности с воздушным сердечником.Наконец, я добавил разъем для наушников (наушники AmplifiedParts поставляются с вилкой 1/4 дюйма) и несколько миниатюрных двухпозиционных барьерных полос для подключения питания, индуктора и антенны. Просто для удовольствия я упаковал все детали как комплект. и собрал финальную версию, представленную в этой статье.

После сборки радио я успешно получил WWV на 5, 10, 15 и 20 МГц с хорошей копией. Я подобрал все известные коротковолновые передатчики KW со всего мира.И я взял SSB на 7 МГц и 14 МГц. SSB может приниматься, но детектор не предназначен для его четкой демодуляции. Я помню, что это происходило с оригинальным комплектом.

Я очень доволен тем, как выглядит 3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник и насколько хорошо он работает на удаленных станциях.

Как работает 3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник

3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник, описанный в этой статье, является регенеративным радиоприемником, предназначенным для настройки от 2 МГц до 30 МГц в зависимости от настраиваемой катушки, используемой оператором.Схема радиоприемника с выделенными основными строительными блоками показана ниже:

Переменный конденсатор C5 и катушка настройки L1 составляют секцию настройки. L1 – это фиксированная катушка индуктивности, намотанная в соответствии с руководством по сборке для интересующего диапазона частот.

Секция ВЧ-усилителя / AM-детектора на самом деле представляет собой осциллятор Колпитца с добавленным переменным резистором R2, который служит для управления регенерацией. Резисторы R1 и R4 подают базовое напряжение на Q1, так что его коллектор составляет примерно 3 В.Это напряжение коллектора было выбрано таким образом, чтобы ВЧ-усилитель / АМ-детектор продолжал работать должным образом, когда батарея 9 В достигнет конца своего срока службы. Большие значения R1 и R4, а также конфигурация смещения начальной загрузки, к которой они подключены, были выбраны таким образом, чтобы ВЧ-усилитель / AM-детектор имел высокое входное сопротивление, что улучшает селективность и чувствительность радио. Конденсаторы C1 и C6 были включены для обхода ВЧ резисторов R1 и R5 соответственно, что улучшает коэффициент усиления схемы ВЧ усилителя.Коллекторный выход Q1 возвращается на эмиттер Q1 через конденсаторы C2 и C3. Обычно эта положительная обратная связь вызывает постоянные колебания ВЧ-усилителя / АМ-детектора. Однако управление регенерацией обеспечивает регулируемую величину отрицательной обратной связи на эмиттере Q1, которая противодействует положительной обратной связи. Путем тщательной регулировки количества отрицательной обратной связи на эмиттере Q1 можно сделать схему так, чтобы обеспечить чрезвычайно высокое усиление непосредственно перед возникновением колебаний и в то же время удалить большую часть сигнала несущей RF и нежелательное изображение аудиосигнала.Такое поведение является причиной того, что регенеративное радио работает так хорошо.

Усилитель AF представляет собой простой двухкаскадный усилитель с прямым соединением с общим эмиттером для управления наушниками с кристаллами. Транзистор Q2 обеспечивает усиление примерно 5 и вместе с R10 и C9 выполняет дополнительную фильтрацию несущего сигнала. Транзистор Q3 обеспечивает коэффициент усиления приблизительно 100 (коэффициент усиления транзистора по току 0,5 мА). Конденсатор C11 предназначен для обхода звуковых частот вокруг резистора R12 и улучшения коэффициента усиления Q3.Вместе Q2 и Q3 обеспечивают дополнительное усиление примерно в 500 раз после ВЧ-усилителя. Значение R12 было выбрано таким образом, чтобы напряжение коллектора Q3 было установлено на уровне примерно 1/2 напряжения батареи, что гарантирует, что детектор и усилитель AF будут продолжать работать должным образом, когда батарея 9 В достигнет конца своего срока службы.

Конденсатор C7 и резистор R6 соединены вместе как простой RC-фильтр нижних частот, чтобы предотвратить попадание радиочастотных шумов на усилителе RF в усилитель AF через разъемы батареи.

Как построить 3-х транзисторный коротковолновый радиоприемник

Для сборки радиоприемника, описанного в этой статье, вам понадобится созданное мной пересмотренное руководство по сборке, которое включает в себя внесенные мной изменения дизайна и компоновки.

> Щелкните здесь, чтобы получить руководство по сборке <

Вот еще несколько вещей:

  1. Транзисторы для радио можно приобрести на Amazon.com или Radio Shack (при условии, что они все еще работают в вашем регионе).Я очень рекомендую отличный полупроводниковый комплект Joe Knows Electronics. Он включает в себя транзисторы, необходимые для этого радиопроекта, и более 150 различных типов транзисторов и диодов всего за 22 доллара. И он включает в себя набор документов, которые действительно будут полезны новичку. Посетите www.joeknowselectronics.com. Вы не пожалеете.
  2. Резисторы для радиокомплекта можно приобрести на Amazon.com или Radio Shack. Radio Shack предлагает хороший выбор резисторов на 1/4 Вт в большой пачке из 500 штук по цене около 15 долларов.00, если у вас есть магазин поблизости. У Joe Knows Electronics также есть хорошая упаковка из 800 шт. Резисторов 1% по цене 12 долларов, если вы не возражаете сделать заказ через Интернет. Joe’s – действительно хороший и хорошо организованный комплект, даже если резисторы на 1% – это немного излишек толерантности для этого радиопроекта.
  3. Я настоятельно рекомендую заказывать керамические дисковые конденсаторы NP0 на сайтах www.mouser.com или www.digikey.com, поскольку они намного превзойдут по своим характеристикам все, что вы можете найти на Amazon.com. Комплект конденсаторов Joe Knows Electronics – это очень хорошая покупка для любого другого конденсатора – 645 штук по цене 13 долларов.00. Не беспокойтесь о Radio Shack для комплектов конденсаторов, поскольку они в основном представляют собой мусор, который вы никогда не будете использовать.
  4. Я купил несколько хрустальных наушников на сайте www.amplifiedparts.com на Amazon.com, и они отлично работают, несмотря на плохие отзывы. Какая бы проблема с качеством ни возникала в прошлом, похоже, она решена.
  5. Переменный конденсатор (и множество других довольно старых и интересных деталей) можно найти на www.uxcell.com, что кажется маловероятным доменом для радиотехники, но у них есть много интересных радиотехнических вещей.Я создал схему переменного конденсатора >> здесь << , которая поможет вам понять, как подключить его к радио.
  6. Ящик для набора, который я построил, представляет собой коробку Hammond 1591GSBK ABS Project Box с Amazon.com с вырезанным наверху куском векторной макетной платы и окрашенным распылением высокотемпературным автомобильным красным цветом. Мне нравится внешний вид красного на черном, а красный цвет макета соответствует красному цвету оригинального комплекта pbox. Это полностью зависит от вас, как вы хотите разместить и раскрасить комплект, который вы построите.
  7. Ручки, которые я использовал, – это ручки Radio Shack, которые я хранил в инвентаре десятилетиями. Используйте все, что, по вашему мнению, круто, что подходит к стержням горшка / варикапа.
  8. Вам нужно будет проявить изобретательность при установке переменного конденсатора на векторной плате. Я использовал кусок листового металла 1/32 дюйма, вырезанный по размеру с помощью шлифовального круга Dremel, а затем просверлил отверстия для установки переменного конденсатора с помощью дрели. Затем я согнул его конец на 90 градусов, чтобы сформировать L-образную форму. Это самая сложная часть.Но я уверен, что вы сможете преодолеть это незначительное препятствие, будучи находчивым человеком, которым вы являетесь от природы.
  9. Вам нужно будет проявить творческий подход к тому, как установить ручку настройки на переменный конденсатор. Вал на варикапе имеет длину всего около 1/4 дюйма, поэтому вам понадобится что-то, чтобы его удлинить. В моем местном хозяйственном магазине Ace я нашел пластиковый цилиндр с просверленным в нем отверстием длиной около 1 дюйма. У них действительно хороший выбор необычного оборудования, которое очень полезно. Опять же … проявите изобретательность и ищите решение в неожиданных местах, которое сработает.Это часть удовольствия от такого проекта.
  10. 2-позиционные барьерные планки доступны в Radio Shack в упаковке из четырех штук. Это отличное соотношение цены и качества, поэтому, если ваша местная Radio Shack еще не превратилась в магазин сотовых телефонов Sprint, вам обязательно стоит купить все пакеты на вешалке. Я знаю, что сделал.

Когда дело доходит до проводки, старайтесь быть настолько аккуратным, как я указал в руководстве по сборке. Вам не обязательно быть лучшим мастером пайки в мире, но нет веских причин делать работу на полпути.Сделайте все возможное, чтобы ваше радио выглядело как можно лучше. Вот как выглядит мой снизу:

В надежде на помощь я включил легенду деталей, чтобы вы могли видеть, куда должны идти компоненты при переворачивании макета. Когда дело доходит до радиочастотной работы, делайте ее краткой и аккуратной – хороший совет. Сделайте то, что я сделал выше, и ваше радио превзойдет ваши ожидания.

Последнее замечание:

Любое радио настолько хорошо, насколько хороша его антенна и среда, в которой оно находится.В моем районе у всех и у его большой семьи есть беспроводной маршрутизатор, 4 сотовых телефона, три ЖК-телевизора, и кто знает, что еще производит больше электронного шума, чем курятник, окруженный семейством лисиц (извините, я не мог не включить хотя бы немного классического южного юмора). Хорошая антенна, описанная в Руководстве по сборке, необходима для достижения наилучших характеристик этого радиопроекта. Я принес свой радиоприемник в сельский Анакоко, штат Луизиана, и прикрепил 10-футовую проволочную антенну к веревке для белья, и получил больше станций, чем у меня было время перечислить.Я был поражен тем, насколько хорошо работает это маленькое радио. Если вы не знаете, что такое веревка для одежды, вы, вероятно, живете не в сельской Луизиане, и это совершенно нормально. Скажем так, электрически тихая среда также помогает.

Надеюсь, вам так же понравилось работать над этим проектом, как и мне. Удачи и хорошего прослушивания!

Приемник SSB

РЧ-сигнал перехватывается антенной и усиливается РЧ-усилителем.Усиленный радиочастотный сигнал подается на первый смеситель. Второй вход в первый смеситель поступает от первого гетеродина. Первый гетеродин генерирует такую ​​частоту, что выходной сигнал смесителя изменяется от 3,096 до 3,104 МГц для одной принимаемой боковой полосы. Затем этот сигнал усиливается первым усилителем ПЧ.

Рисунок (a): Блок-схема SSB-приемника

Этот приемник использует метод двойного преобразования для получения второго усилителя ПЧ. Выход первого усилителя подается на второй смеситель.Второй вход во второй смеситель поступает от второго гетеродина, который генерирует фиксированную локальную частоту 3 МГц. Выход второго смесителя дает второй сигнал ПЧ, который варьируется от 96 до 104 кГц. Затем детектор демодулирует второй сигнал ПЧ. На выходе детектора находится модулирующий сигнал, который усиливается усилителями звука. Усилители состоят из аудиодрайвера и усилителя мощности звука. Затем этот усиленный аудиосигнал передается на динамик.

Повторно вставленная корзина

Для демодуляции SSB несущая частота, также называемая пилотной несущей, удаляется.Значение несущей частоты 100 кГц. Чтобы удалить несущую, требуется локально сгенерированная несущая с частотой 100 кГц. Вы можете получить это двумя способами. Частота может быть либо сгенерирована гетеродином, либо получена из принятого сигнала. В приемнике предусмотрен переключатель для подключения каскада детектора либо к кварцевому генератору, либо к усилителю несущей, как показано на рисунке (а), для повторной вставки несущей. Это называется повторно установленным носителем.

Чтобы получить несущую из принятого сигнала, выходной сигнал второго усилителя ПЧ подается на фильтр несущей.Это генерирует из этого сигнала несущую 100 кГц. Усилитель несущей теперь усиливает несущую, которая удаляется из сигнала. Затем этот носитель снова вставляется в детектор, как показано на рисунке (а).

AGC

Выход усилителя несущей также подается на детектор АРУ, который генерирует постоянное напряжение пропорционально силе несущей. Это напряжение после фильтрации подается на ВЧ-усилитель, а также на первый и второй усилители ПЧ для управления их коэффициентами усиления.Это обеспечивает вывод звука с предварительно установленным уровнем громкости.

Автоматическая регулировка частоты (AFC)

Для обнаружения одной боковой полосы частота ПЧ должна быть правильно сгенерирована. Это зависит от правильно сгенерированной частоты гетеродинов. Чтобы обеспечить правильную частоту ПЧ, генерируется сигнал AFC, который корректирует частоту второго гетеродина.

Выходной сигнал усилителя несущей – это несущая частота 100 кГц, полученная из принятого сигнала, как показано на рисунке (а).Эта частота сравнивается с локально генерируемым кварцевым генератором, который также дает частоту 100 кГц. Две входные частоты AFC сравниваются, и генерируется напряжение ошибки, пропорциональное разнице между частотами. Это напряжение ошибки подается на второй гетеродин, так что его частота корректируется для получения правильной второй частоты ПЧ.

Поиск и устранение неисправностей SSB-приемников

Неисправности, которые могут появиться в приемнике SSB, аналогичны неисправностям приемников AM.Процедура поиска и устранения этих неисправностей объясняется в разделе, посвященном приемникам AM. В приемнике SSB метод инжекции сигнала является наиболее полезным. Вам необходимо сначала определить неисправный каскад приемника, подав соответствующие сигналы на входные клеммы каждого каскада. Если звуковой сигнал не слышен из динамика, когда сигнал вводится на определенную ступень, это указывает на то, что неисправность кроется в ступенях, предшествующих этому конкретному устаревшему. Постепенно проверяя и вводя сигнал на следующих этапах, вы можете обнаружить неисправный этап.После обнаружения неисправной ступени проверьте различные компоненты, используя методы, описанные ранее, и обратитесь к руководству по обслуживанию. Наконец, удалите неисправные компоненты.

% PDF-1.6 % 3492 0 объект > эндобдж 3493 0 объект > эндобдж 3494 0 объект > эндобдж 13774 0 объект > поток 2014-03-18T04: 43: 14Z2014-06-27T16: 39: 29-07: 00PrintServer1602014-06-27T16: 39: 29-07: 00application / pdf

  • Corel PDF Engine версии 16.0.0.4271Auuid: 35e4d8df-1066-4d8e-8f19-876f92399d27uuid: a124d1ca-0551-451e-816d-fad260ba66d0 конечный поток эндобдж 3541 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 3441 0 объект > эндобдж 968 0 объект > эндобдж 3488 0 объект > эндобдж 3489 0 объект > поток x ڵ VgTS = BK @: K

    CPAV03L Приемник пейджинга Описание работы ОПИСАНИЕ ЦЕПИ SCA.





     ОПИСАНИЕ ЦЕПИ VHF - LOW BAND
    Схема приемника пейджинговых сообщений состоит из 15 основных секций:
    1. Антенная схема 9. ФВЧ
    2. ВЧ-усилитель 10. Шумоподавитель
    3. Полосовой фильтр 11. Громкость звука.
    4. ФАПЧ 1С 12. AF PA
    5. Петлевой фильтр 13. Декодер
    6. veo 14. D / D, Драйвер 1С
    7. Первый смеситель 15. EEPROM
    8. ИФ 1С
    1. Схема антенны
    Рамочная антенна (ANT 1) и телескопическая антенна (ANT3) встроены в
    пейджер и предназначены для приема низкочастотных сигналов ОВЧ. Тюнинг
    частота автоматически регулируется управляющим напряжением, полученным от ИС ФАПЧ.
    (A3).Рамка антенны регулируется с помощью CVI, а телескопическая антенна - предварительно
    выберите настроенную схему для обозначенного диапазона.
    2. ВЧ-усилитель
    Радиочастотный сигнал проходит через C3 на вход каскадного усилителя (Q1, Q2).
    Усиленный сигнал фильтруется катушками L1, L2 и L3.
    3. Полосовой фильтр
    Полоса пропускания настроена на резонанс на несущей РЧ частоте. Тюнинг
    частота автоматически регулируется управляющим напряжением, полученным от IC (A3).
    Полоса пропускания будет от 3 МГц до SMHz, что будет охватывать одну полосу.Нежелательные
    частота будет ослаблена этим фильтром.
    4. ИС ФАПЧ (A3)
    Частота приема определяется данными, поступающими от процессора декодера.
    (A202). Управляющее напряжение получается путем сравнения гетеродина ГУН
    частота и частота опорного генератора 12,8 МГц.
    5. Петлевой фильтр
    Управляющее напряжение от A3 подается на контурный фильтр через аналоговый переключатель (A4).
    Петлевой фильтр состоит из R21, R22, R23, C35, C36 и C37, что исключает
    нежелательные высокочастотные помехи.6. ГУН
    Частота генератора регулируется управляющим напряжением и подается на
    схема умножителя через буферную схему. Частота генератора установлена ​​на% 4 от его
    1 "местная частота. 1" местная частота = частота приема - 21,6 МГц.
    7. Первый миксер
    Усиленный РЧ-сигнал и инжекционный сигнал в ГУН подаются в 1-дюймовый
    смеситель (Q3). Два сигнала смешиваются с результирующей частотой 21,6 МГц и подаются в
    кристалл. фильтр (FL2).
    ИФ 1С (А1)
    ИС ПЧ состоит из: 2-дюймового генератора, 2 смесителя, усилителя ПЧ, демодулятора, фильтра.
    усилитель, регулятор напряжения и LVA (низкое напряжение - сигнализация).A) 2-дюймовый осциллятор
    2-дюймовый генераторный контур состоит из последовательно резонирующего кварцевого кристалла (21,145 МГц).
    и IC (A1).
    Б) 2-дюймовый смеситель
    Выходной сигнал (21,6 МГц) от FL2 и выходной сигнал (21,145 МГц)
    от 2-дюймового генератора микшируются для результирующего сигнала 45 кГц.
    C) усилитель / демодулятор ПЧ
    Выходной сигнал 2-дюймового смесителя проходит через керамический фильтр (FL3), внутренняя IF
    каскады усилителя и демодулятора
    Фильтр-усилитель
    После демодуляции аудиосигнал подается в ФВЧ (для тона и голоса).
    и BPF (для шумового усилителя.). Выходной сигнал ФВЧ подается на ФНЧ.
    состоящий из RSO, RS1, RS2, C6S, C66, C67 и усилителя с внутренним фильтром
    Al. ФНЧ ослабляет и фильтрует частоты выше 3 кГц.
    E) Компаратор
    Отфильтрованный сигнал затем преобразуется в цифровой сигнал, выход находится на выводе Al.
    15.
    F) Регулятор напряжения
    Напряжение аккумулятора регулируется Al и Q7. Регулятор напряжения питает
    1.0V в цепь приемника.
    G) LVA
    Схема LVA выдает сигнал о низком заряде батареи в ЦП декодера (A202), когда
    напряжение аккумулятора падает ниже 1.1 вольт
    HPF
    Фильтр высоких частот (HPF) состоит из A2, C62, C63, C64, R42, R43 и R44.
    которые исключают усиление тонов CTCSS звуковой схемой.
    . Шумоподавитель
    Цепь шумоподавителя состоит из BPF (A2 — D / A, от CS1 до C56 и от R27 до
    R30), усилитель шума (Q8, Q9) и детектор (с Q10 по Q13). Шумоподавитель
    чувствительность контролируется переменным резистором RVL
    . Громкость звука
    Аудиосигнал управляется RIO5 и R106 через R108 в 4 аудио громкости.
    Уровни, выходной аудиосигнал поступает от AF PA через буфер
    усилитель (Q106).. AF PA
    Звуковая ИС (A102) и связанные с ней компоненты образуют дополнительный усилитель.
    цепь для звукового сигнала и голосового сообщения. Транзисторы Q108 и Q109 обеспечивают
    дополнительная обработка тока для управления динамиком SPL
    12
    13.
    14.
    Декодер
    Декодер состоит из двух тактовых генераторов (A104, A105), модуля тонального детектора.
    (A201} и ЦП (A202).
    А) Тактовый генератор
    Пейджер работает с двумя схемами тактового генератора. Основная схема часов
    частота составляет 1,2288 МГц и управляется выводом 16 A202.Когда пейджер
    работает с функцией экономии заряда батареи, основной тактовый генератор остановлен
    на некоторое время, и пейджер находится в режиме «СОХРАНИТЬ». Часы SUB
    цепь непрерывно колеблется и обеспечивает средства для внутреннего таймера
    операция.
    B) Детектор тона (A201)
    Модуль обнаружения тонального сигнала (A201) состоит из схемы генератора предупреждений и тонального сигнала.
    схема детектора.
    C) ЦП (A202)
    ЦП будет управлять различными функциями на основе EEPROM, такими как:
    Настройка тонального параметра для детектора IC (A201), настройка частотного параметра
    к ИС ФАПЧ (A3), различные операции переключения и выход ЦП
    ИС детектора и временные характеристики ESGA и ESGB.D / D, драйвер IC
    Регулируемый 3,0 В вырабатывается через L101 и связанный с ним умножитель напряжения.
    схемотехника в A103. Умножитель напряжения управляет схемой переключения, которая посылает
    импульсы к L101. D102 выпрямляет импульсы, а C109 фильтрует их, генерируя
    регулируется 3.0V. Распространяется на IC декодера (A201, A202), EEPROM.
    (A1O1), генератор синхронизации (ALO4, A105) и ИС ФАПЧ (A3). A103 обеспечивает
    функции для светодиода (D101) и вибратора (MR1O1).
    . EEPROM
    EEPROM (A1O1) сохранит всю запрограммированную информацию, такую ​​как: канал
    частоты, частоты тонов, комбинации тонов, циклы предупреждений, сканирование, время и т. д...
    Когда постраничная подкачка включена, A202 обнаружит необходимую информацию из
    EEPROM.
     

    Схема радиоприемника (часть 2)




    продолжение. из части 1

    Одно- и двухбалансные системы:

    Все схемы смесителя, описанные до сих пор, обычно называются несимметричными. системы, в которых есть одиночные порты сигнала и генератора. Этот тип компоновки могут быть преобразованы в двухтактные системы, описываемые как ‘одиночные сбалансированные и дважды сбалансированные макеты.Они предлагают лучшую конверсию эффективность – и, как следствие, улучшенное соотношение сигнал / шум – а также улучшенное Изоляция порта для порта: этот коэффициент лучше для двойного, чем для одиночного симметричного типы.


    РИС. Смеситель на 25 МОП-транзисторах с двумя затворами

    Самая простая однобалансная система – это схема с диодным мостом, показанный на фиг. 26, где сигнал осциллятора вводится в центр отвод вторичной обмотки широкополосного ВЧ трансформатора – обычно трехзаходный намотана на тороидальном ферритовом сердечнике.Этот макет дает хороший осциллятор для вход, но плохая изоляция генератора на выходе. Смесители диодные этого типа может дать отличные характеристики в отношении кросс-модуляции и перегрузки входа, но требуется высокое выходное напряжение генератора при низком сопротивлении источника, и страдают от недостатков как потери конверсии, так и относительно плохого коэффициент шума.

    Схема двойного балансного диода, часто называемая «кольцевым смесителем», показана на ИНЖИР. 27. Это обеспечивает хорошую изоляцию сигналов от порта к порту и отличное качество обмена мгновенными сообщениями. и характеристики кросс-модуляции.Использование “горячего носителя” или “типа Шоттки” (переход металл / полупроводник) диоды, эта схема может использоваться до Диапазон УВЧ (гигагерц).

    Схемы одно- и двухбалансных смесителей с использованием полевых МОП-транзисторов и переходных полевых транзисторов показаны на фиг. 28-30.


    РИС. 26 Диодный мост однобалансный смеситель.


    РИС. 27 Двухбалансный кольцевой смеситель.


    РИС. 28 Однобалансный смеситель с использованием.


    РИС. 29 Сбалансированный смеситель на транзисторных транзисторах.


    РИС. 30 Малошумящий симметричный смеситель на транзисторных полевых транзисторах.

    Ступени осциллятора:

    Ряд схемотехнических решений, которые могут использоваться в качестве гетеродина. в супергетах описаны в разделе 13. Важные соображения в этом конкретном приложении они должны быть стабильными по частоте, и имеют низкий уровень шума и паразитных сигналов в форме выходного сигнала.

    Температурная компенсация:

    Важность стабильности частоты зависит от степени избирательности. приемника и допустимость дрейфа настроенной частоты со временем.Большинство настроенных схем LC страдают от дрейфа в результате изменений в температура окружающей среды схемы генератора, однако, с маломощным твердотельным схемы, дрейф частоты “прогрева” после включения больше не является особым проблема.

    Некоторая компенсация теплового дрейфа в LC-генераторах может быть достигнута включение в настроенную схему дополнительных конденсаторов, имеющих отрицательный или положительный температурный коэффициент. Их можно просто связать параллельно с настроечным конденсатором и, как правило, из металлизированных керамическая конструкция.

    Такие конденсаторы обычно обозначаются N- или P- с указанным коэффициентом в миллионных долях на градус Цельсия. Например, маркировка N-750 будет обозначают температурный коэффициент -750 частей / миллион / ° C, а P-100 один конденсатор с характеристикой +100 ppm / ° C. Точно так же маркировка НКО могла бы подразумевают близкий к нулю температурный коэффициент для компонента. Выбор правильное значение и тип компонентов температурной компенсации обычно трудоемкое и утомительное занятие, особенно если компенсация слишком велика. диапазон температур ищется.

    Особенно желательна высокая степень стабильности частоты генератора. в случае приемников, предназначенных для приема сигналов CW (передачи, состоящие несущей простой синусоиды, прерванной с помощью кодировки Морзе или другого кода паттерны), где сигнал становится слышимым с помощью генератора частоты биений (BFO) этап.

    Это работает путем гетеродинирования сигнала на следующем каскаде микшера с генератор, имеющий регулируемую выходную частоту, близкую к частоте ЕСЛИ.В этом случае сдвиг частоты входящего сигнала из-за дрейфа генератора приведет к слышимому изменению высоты звука BFO.

    Дрейф частоты осциллятора тоже будет смущать там, где приемник используется для приема сигнала «подавленная несущая», где, если повторно вставленный несущая частота уходит от желаемой частоты, принимаемый сигнал может стать неразборчивым.

    Свобода выхода гетеродина от паразитных сигналов очевидна. необходимо при свистках и приеме сигналов на нежелательных частотах следует избегать, и это требует осторожности при компоновке резонансного ЖК цепи, чтобы избежать случайных индуктивных петель или неудобных паразитных емкостей.

    Требование хорошего отношения сигнал / шум в гетеродине выходной сигнал возникает из-за того, что любой компонент модуляции гетеродина выход, такой как шум, будет добавлен к выходной сумме и разнице. сигналы, точно так же, как модуляция, присутствующая на несущей полезного сигнала. Итак, если требуется отношение сигнал / шум 60 дБ для входного сигнала амплитудой 10 мкВ сигнал гетеродина должен иметь отношение сигнал / шум не менее 80 дБ.Также в некоторых случаях миксер нелинейности могут усугубить эту проблему, увеличивая степень К составному сигналу добавляется шум гетеродина.

    Усилительные каскады ПЧ

    Основные требования к каскаду усилителя ВЧ и ПЧ одинаковы. – что они должны давать полезный коэффициент усиления, высокое отношение сигнал / шум соотношение, адекватная линейность входа (чтобы избежать перекрестной модуляции), и что они должны быть стабильны в работе.Однако какими бы средствами достигается избирательность по соседнему сигналу, каскады ПЧ фиксированной частоты имеют то преимущество, что обычно не требуют настройки, за исключением настройки трубку. Любая из систем ВЧ-фильтров, рассмотренных в разделе 11, может и два типичных блока усилителей ПЧ, в которых селективность определяется, в первом случае, группой из четырех полосно-связанных настроенных цепей, а во втором случае – лестницей на поверхностных акустических волнах. фильтра, показаны на фиг.31 и 32.


    РИС. 31 каскад усилителя ПЧ с использованием настроенных схем с полосой пропускания. AGC


    РИС. Усилитель 32 ПЧ с керамическими лестничными фильтрами на ПАВ

    Автоматическая регулировка усиления (АРУ)

    Неизбежные трудности с приемом сигналов с амплитудной модуляцией состоит в том, что чем больше сигнал, тем больше демодулированная звуковая частота выход. Это означает не только то, что сильные сигналы будут громче слабых. те, которые потребуют постоянной регулировки выхода приемника управление усилением, поскольку он настраивается с одного сигнала на другой по всему диапазону, но Кроме того, колеблющаяся мощность сигнала из-за изменения условий приема, приведет к «выцветанию».Из-за очень высокого усиления ПЧ, которое обычно доступный, становится возможным с супергетами получить дополнительную зависимую от сигнала напряжение, пропорциональное средней величине принятой несущей, и использовать это напряжение в качестве механизма управления усилением, чтобы уменьшить усиление ПЧ. этапы (и обычно также этапы RF, если они используются), чтобы попытаться гарантировать, что величина сигнала ПЧ, подаваемого на демодулятор, по существу постоянный размер.

    Простая схема АРУ ​​показана на фиг.33, в котором отрицательная регулировка усиления напряжение, подходящее для управления усилением клапана или MOSFET / FET. Усилитель ПЧ является производным от диодного демодулятора.

    Некоторая ВЧ фильтрация необходима в контуре АРУ, чтобы избежать нестабильности ВЧ из-за для сигнала обратной связи, но постоянные времени для схемы управления усилением следует выбирать с осторожностью, так как слишком большое время отклика в системе управления уменьшит его способность исправлять быстрое замирание типа флаттера, в то время как короткая постоянная времени будет ослаблять нижние частоты модуляции, которые будут интерпретироваться системой AGC как нежелательные колебания сигнала сила.

    Следует также помнить, что система регулировки усиления представляет собой замкнутый контур. сервомеханизмом, и если накопленные фазовые сдвиги в контуре управления приближаются 180 °, вся система может стать нестабильной, что приведет к известной проблеме, Судя по его звучанию, как «моторная лодка».

    Чтобы избежать ненужного уменьшения усиления очень слабых сигналов, обычно организовать конструкцию так, чтобы в АРУ был нижний пороговый уровень. система управления, ниже которой напряжение АРУ подаваться не будет.Это обычно называется «AGC с задержкой». Аналогичным образом, чтобы повысить эффективность AGC системы, разработчики могут иногда использовать усилитель постоянного тока в контуре АРУ. А система демодулятора с низким уровнем искажений, использующая как усиленную, так и задержанную АРУ, показан на фиг. 34. (JLH, Wireless World, октябрь 1986 г., стр. 17).

    Демодуляция сигнала:

    Большинство описанных выше систем демодуляторов применительно к типу TRF приемники будут вполне удовлетворительно работать в качестве демодулятора или второго детектор в супергет.Однако, поскольку почти всегда есть адекватный доступен большой выходной сигнал ПЧ, и разработчики AM-приемников редко озабочен минимизацией искажений демодулятора, простого диодного демодулятора, типа, показанного на фиг. 33, используется почти всегда.


    РИС. 33 Схема генерации напряжения автоматической регулировки усиления


    РИС. 34 Демодулятор с низким уровнем искажений, включающий усиленный AGC

    Системы генераторов стабильной частоты

    Использование высоких частот сигнала в системах приемника или генератора преувеличивает проблемы с дрейфом частоты просто потому, что тот же пропорциональный дрейф становится более высокой ошибкой частоты на более высоких частотах.Например, 0,01% дрейф на 100 кГц будет 10 Гц – незначительная величина для большинства приложений.

    Однако тот же пропорциональный дрейф на 100 МГц будет 10 кГц – ошибка. что было бы неприемлемо почти во всех случаях. Относительно простое решение к этой проблеме, при условии, что зона покрытия приемника относительно ограниченный, заключается в использовании фиксированной частоты, кварцевого генератора, гетеродина, в сочетании с настраиваемой ПЧ. Однако это имело бы недостаток что если выбранная настраиваемая ПЧ была достаточно низкой, чтобы не страдать от частоты дрейфа, возникнет проблема из-за прорыва второго канала, из-за недостаточная селективность РЧ, в то время как если выбранная ПЧ была достаточно высокой, чтобы избежать эта проблема, ступень ПЧ – которая также будет приемником супергетера – также пострадает от дрейфа частоты.


    РИС. 35 Система генератора с подавлением дрейфа петли Барлоу-Уодли [Wideband ПЧ, усилитель; 2-й микшер 2-й ПЧ усилитель. 3-й смеситель 3-й усилитель ПЧ]

    Ряд систем был разработан для уменьшения масштабов этой проблемы, из которых два наиболее интересных, поскольку они представляют собой совершенно разные, и оригинальная философия дизайна – это устранение дрейфа Barlow Wadley петля, и система синтезатора частоты петли фазовой автоподстройки частоты.

    Система компенсации дрейфа Барлоу-Уодли:

    Принцип работы этой системы схематично показан на фиг.35. В этом антенный сигнал, усиленный обычным настроенным радиочастотным каскадом, подается к первому микшеру, вместе с выходным сигналом от настроенного LC хорошего качества гетеродин, работающий на частоте выше, чем у входящий сигнал. Результирующий первый сигнал ПЧ затем усиливается на ПЧ. частота, скажем, 45 МГц и подается на второй каскад смесителя.

    Из-за неизбежного ухода частоты в первом гетеродине. На втором этапе выходной сигнал ПЧ 45 МГц также будет подвержен дрейфу.Однако прилагается к системе генератора – кварцевый кварцевый генератор стабильной частоты, работает, скажем, на частоте 1 МГц, и выходной сигнал подается на генератор гармоник. схема для создания массива выходных частот с интервалами 1 МГц, расширяющих до, скажем, 100 МГц или более. Затем этот гармонический ряд смешивается с выходным сигналом. первого LC-генератора переменной частоты, а композитный выход из этот смеситель подается на селективный усилитель, настроенный на частоту, которая выше, чем первая ПЧ 45 МГц, на величину, равную второму (скажем, 3 МГц) усилитель ПЧ.Выходной сигнал от этого будет страдать от идентичный дрейф частоты и в том же направлении, что и у первого Выходной сигнал ПЧ, и результирующие эффекты будут отменены, давая сигнал без дрейфа. вход во вторую комбинацию усилителя / демодулятора ПЧ.

    Как развитие этого основного принципа, первая IF может быть выбрана для имеют довольно широкую полосу пропускания с плоской вершиной, а второй каскад ПЧ затем можно сделать настраиваемым, скажем, в диапазоне 2-3 МГц, чтобы обеспечить расширение полосы возможность для приемника – поскольку дрейф частоты в приемнике 2-3 МГц будет редко бывают серьезной проблемой.Тогда первый генератор переменной частоты может использоваться для выбора частоты входящего сигнала блоками по 1 МГц.

    Техника синтезатора частот:

    Их можно разделить на «частичный» синтез и «полный», т. Е. «Цифровой». – синтез конструкций. Метод частичного синтеза объединяет кристалл кварца генератор со стандартным LC-генератором переменной частоты (VFO), как, для Например, в простой схеме, показанной на фиг. 36. В этом ресивере разработан для покрытия частотного диапазона 28-30 МГц с первой частотой ПЧ из 10.7 МГц, использует VFO, настраиваемый в диапазоне частот 1,7–3,7 МГц. В выходной сигнал гетеродинируется с выходным сигналом кристалла кварца 37 МГц, и проходил через селективный усилитель 38,7-40,7 МГц перед смешиванием с сигнал антенны в приемнике. Этот метод подходит для покрытия ограниченного и указанного диапазона волн, но потребует, чтобы диапазон кристаллов были доступны для настройки в более широком диапазоне входного сигнала. Полная частота Методы синтеза основаны на использовании системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) для управление осциллятором, поэтому я предлагаю сначала объяснить эту систему.


    РИС. 36 Система приемника 28-30 МГц.

    Фазовая автоподстройка частоты:

    Это схемное устройство, схематически показанное на фиг. 37, обеспечивает мощный техника для форсирования генератора, управляемого напряжением переменной частоты (VCO) для работы на указанной частоте, а также средство для получения выходное напряжение постоянного тока, связанное с этой частотой, если это необходимо.


    РИС. 37 Фазовая автоподстройка частоты

    В простой схеме на фиг.37, ФАПЧ состоит всего из четырех элементы, входной смеситель или «фазочувствительный детектор» (PSD), низкочастотный фильтр, усилитель постоянного тока и генератор, управляемый напряжением, выход которого частота определяется приложенным к нему управляющим напряжением. Если в автономном режиме частота ГУН близка к частоте входного сигнала, и если это постулируется что на мгновение входная частота (ft) совпадает с выходной частотой VCO. частоты (ft), на выходе PSD будет постоянное напряжение, связанное с разность фаз между этими двумя сигналами.Если это усилить и применить на вход VCO, это заставит этот генератор ускоряться или замедлять вниз в течение части цикла таким образом, что f1 и f2 переводятся в фазовый и частотный синхронизм друг с другом. Если частота холостого хода ГУН действительно требует нулевого управляющего напряжения постоянного тока, тогда ft и / 2 также будет в квадратуре фазы, так как это условие, при котором PSD будет иметь нулевое выходное напряжение, и если контурный усилитель имеет достаточно высокий коэффициент усиления, близкое квадратурное фазовое соотношение между сигналом и ГУН также будет условием для ненулевых управляющих напряжений ГУН.Более того, также было обнаружено, что если f_t и f2 изначально не идентичны, тогда, при условии, что разностная частота находится в полосе пропускания контурный фильтр нижних частот, известный как диапазон захвата, тогда будет нарисован ГУН в и будет оставаться синхронно с входным сигналом. Это описано поскольку ФАПЧ заблокирована ».

    Если в контур VCO / PSD включен делитель частоты, то VCO может быть вынужден колебаться с частотой, кратной входной частоте.Сходным образом, если в тракт управляющей частоты (ft) ввести делитель частоты, тогда ГУН может колебаться с долей, кратной f_t.

    Выбор полосы пропускания фильтра продиктован требуемым диапазоном захвата, и требуемая чистота выхода VCO, так как увеличение полосы пропускания фильтра увеличивает количество широкополосного шума, который будет добавлен к управляющему напряжению.

    Методы цифрового синтеза частоты:

    Полный приемник супергетера, показанный в общих чертах на фиг.38 использует разработку умножения частоты, возможности деления частоты схема фазовой автоподстройки частоты для генерации полностью регулируемого, но с кварцевым управлением, частота гетеродина.

    В этом случае кварцевый генератор, работающий на частоте f0, является используется в качестве генератора опорной частоты, выход которого делится на частоту в n раз перед вводом в качестве управляющего сигнала f в PSD. Выход высокочастотного генератора, управляемого напряжением, также перед применением к PSD, выходной PSD фильтруется и усиливается перед подачей в качестве управляющего напряжения на ГУН.Потом, когда ФАПЧ заблокирован, выходной сигнал ГУН, f3, будет определяться частота кристалла в зависимости от отношения … и будет очень стабильной по частоте. За счет использования микропроцессора для управления двумя делениями отношений, требуемая частота входного сигнала приемника, показанного на фиг. 38 может управляться нажатием кнопки на передней панели приемника, а выбранный сигнал может быть отображен для удобства на цифровом частотном индикаторе.

    Ряд производителей в настоящее время предлагают микросхемы однокристальных синтезаторов частоты, что значительно облегчает использование этой техники.


    РИС. 38 Полный супергет-приемник, использующий гетеродин с синтезированной частотой система.

    Синхродинные и гомодинные приемные системы:

    Трудность достижения адекватной избирательности с приемниками типа TRF, и множество технических проблем, связанных с системами супергероев, побудили исследование возможностей приемников прямого преобразования типа обсуждалось выше. Преимущество приемника прямого преобразования, если местный частоту генератора можно контролировать так, чтобы она была действительно идентична этой несущей принятого сигнала, заключается в том, что демодуляция входящего сигнал будет происходить без необходимости в специальной схеме демодулятора: входные суммарные и разностные частоты, создаваемые амплитудной модуляцией носителя будет напрямую преобразован в звуковой сигнал.Этот позволяет избежать проблем, связанных с плохой чувствительностью и линейностью демодулятора. Кроме того, так как боковые полосы соседних мешающих сигналов также будут преобразованы в аудиосигналы, но гораздо более высокого тона, избирательность приемника может быть обеспечена фильтрацией AF после микширования, для которой существует ряд полезных схем фильтра нижних частот, как показано в разделе 8. Единственная проблема с этой системой заключается в том, что если избирательность предварительного микшера неадекватна, перекрестная модуляция может возникнуть на входе в смеситель, чтобы ввести мешающий сигнал, который является доказательством против последующих попыток удаления.

    Сложность, очевидно, состоит в том, чтобы сгенерировать сигнал гетеродина, который действительно синхронизирован с требуемым антенным сигналом. В гомодине схема, лучше всего реализованная как система демодулятора для широкой селективности superhet, решение этой проблемы можно найти с помощью носителя полезный сигнал для этой цели, как показано на фиг. 39. В этом очень узком каскад ПЧ с полосой пропускания, параллельно с обычным усилителем ПЧ, используется для генерировать сигнал, полученный из несущей входного сигнала, но с ограниченной амплитудой удалить его модулирующую составляющую, которая может быть использована для синхронного демодулировать входящий сигнал.Эта система работает, но небольшие изменения при настройке сигнала изменит относительные фазы двух применяемых сигналов. к микшеру, и это существенно изменит величину звука выход из микшера.

    В синхронном приемнике также требуется, чтобы гетеродин сигнал, подаваемый на смеситель, синхронен с полезным сигналом. Попытка обычно выполняется для удовлетворения этого требования в простых системах путем введения небольшое количество антенного сигнала в цепь гетеродина.Если частота гетеродина должна отклоняться от частоты сигнала, потеря синхронизма становится слышной как громкий свист, тон которого определяется разностью частот, и этот факт особенно заметен при настройке с одного сигнала на другой, в сочетании с трудностью поддержания синхронизм гетеродина не позволил использовать эту технику в любом другом масштабе, кроме лабораторных. Однако синхродинный приемник конструкция, в которой методы фазовой автоподстройки частоты использовались, чтобы заставить локальную генератора в фазовый и частотный синхронизм, и в котором между станциями приглушение было включено, это схематично показано на фиг.40. Практичный ресивер. Основанная на этой структуре была описана в Wireless World. (JLH. Январь 1986 г., стр. 51-54, февраль 1986 г., стр. 53-56 и март 1986 г., стр. 58-61).


    РИС. 39 Схема гомодинного ресивера. Лимитер и узкополосный

    Частотная модуляция (FM), систем:

    В системе передачи этого типа частота, а не амплитуда, передаваемого сигнала модулируется для переноса содержимого программы. Этот идея также принадлежит тому же замечательному майору Эдвину Армстронгу, который изобрел концепции положительной обратной связи, регенерации, суперрегенерации и супергеточные типы радиоприемника.

    Как метод вещания, FM имеет много преимуществ, из которых основные одни из них, так как амплитуда принятого сигнала больше не что важно, все входящие сигналы могут быть усилены в достаточной степени, чтобы позволить их амплитуда должна быть ограничена стадией отсечения, например, простой спина к спине диодный ограничитель, показанный на фиг. 41. Это имеет непосредственную практическую пользу, заключающуюся в том, что замирание сигнала устранено, и все входящие сигналы принимаются в тот же уровень громкости.Кроме того, демодуляция “частотного дискриминатора” системы, по крайней мере потенциально, намного лучше с точки зрения линейности, и отсутствие искажений сигнала по сравнению с аналогичными AM-демодуляторами.

    Они также, в хорошем дизайне, будут давать высокую степень подавления импульсивности. типа ‘шум, например, вызванный помехами контактов электрического переключателя и шум зажигания автомобиля. Отказ от мешающего соседнего канала сигналов также помогает эффект “захвата”, особенность демодулятора используемая система, в которой наличие более сильного сигнала на демодуляторе, полностью подавит более слабый: степень, в которой это Это явление известно как «коэффициент захвата».Хорошая схема FM-демодулятора может предлагают коэффициенты захвата лучше 1 дБ. Главный недостаток FM-вещания систем заключается в том, что для оптимальной ширины полосы модуляции и линейности им требуется очень широкая полоса пропускания. Пиковая ширина полосы модуляции +/- 75 кГц типичны для современных FM-передатчиков, у которых хорошее качество для приема требуется полоса пропускания приемника не менее +/- 120 кГц. Ясно, что это объем широкополосной передачи недоступен в существующих и переполненных коммерческие диапазоны передачи длинных или средних волн, поэтому часть частоты спектр между 88 МГц и 108 МГц теперь отложен международными договор, для внутреннего вещания в диапазоне FM.Использование этой части радиочастотного спектра имеет как преимущества, так и недостатки, поскольку общее отсутствие значительного ионосферного отражения означает, что прием будет возможно только на расстоянии прямой видимости. Итак, для общего прием, сеть местных станций необходима, а выбор доступен слушателю обычно ограничиваются программами, транслируемыми на его или ее собственная национальная сеть. С другой стороны, ограниченный диапазон трансмиссий в этой полосе частот исключает перенаселенность и вероятность нежелательного помехи по соседнему каналу.


    РИС. 40 Приемник Synchrodyne


    РИС. 41 Схема простого диодного ограничителя амплитуды

    Конструкция FM-приемника Системы FM-демодуляторов Конструкция приемника, используемого для Прием FM обычно соответствует обычной практике радиосвязи, только с изменением необходимо для соответствия спектру сигнала 88–108 МГц и требуемой ширине полосы ПЧ. Частота, обычно используемая для IF, составляет 10,7 МГц, и широкий диапазон пьезоэлектрических доступны керамические фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ), позволяющие существенно кривые отклика с плоской вершиной, с диапазоном пропускной способности, для различных приложений.

    Современная практика проектирования «тюнерных головок» отдает предпочтение либо двухзатворным MOSFET, либо или каскады на полевых транзисторах с нейтрализованным переходом, с аналогичными устройствами для ступени смесителя.

    Так как настройка диода варикапа позволяет добавлять дополнительные настраиваемые схемы без практических трудностей в тюнерах лучшего класса обычно можно найти три или четыре настроенных контура перед микшером, чтобы уменьшить перекрестную модуляцию эффекты и улучшить эффективное соотношение сигнал / шум.

    Типичная схема схемы FM RF / смесителя с настройкой варикапа показана на фиг.42, и каскад ПЧ 10,7 МГц, использующий керамические фильтры на ПАВ, показан на фиг. 32.


    РИС. 42 Коммерческая конструкция головки FM-тюнера.

    Детектор наклона:

    На протяжении многих лет применялись различные методы для преобразования РЧ-сигнал постоянной амплитуды, который изменяется по частоте в переменный постоянный ток. уровень выходного напряжения. Из них самый простой и понятный, заключается в подаче сигнала на диодный детектор, подключенный к настроенной цепи, чей собственная резонансная частота несколько смещена в одну сторону от сигнала частота, как показано на фиг.43. Это несколько исказит демодулированный сигнал, как показано, из-за кривизны резонанса настроенного контура изгиб. Он также не будет защищен от прорыва AM-сигнала или импульсного типа. вмешательство.


    РИС. 43 Простой ЧМ демодулятор


    РИС. 44 — b Выходное напряжение от цепи Round-Travis

    Трасса Раунд-Трэвис:

    Усовершенствование этой компоновки предлагает компоновка Round-Travis, показанный на фиг.44, в котором две такие схемы демодулятора соединены с их выходы последовательно, причем один настроен несколько выше, а другой настроен несколько ниже средней частоты сигнала. Эффект от сложения двух Резонансные кривые предназначены для улучшения общей линейности демодулятора.

    Дискриминатор Фостера-Сили:

    Важнейшее улучшение эффективности и линейности Демодулятор FM был введением схемы Фостера-Сили, показанной на фиг.45. Действие этого основано на том факте, что фаза напряжение, возникающее в настроенной цепи, которая слабо связана с входная обмотка будет находиться в квадратуре (90 ° или 270 °) относительно входной обмотки. сигнал, когда настроенный контур находится в резонансе. Это приводит к возможности что, если входной сигнал вводится в центральный отвод резонансного цепи, оно будет либо добавлять к выходному напряжению, либо противодействовать ему, в зависимости от от входной частоты, и эта схема даст очень линейное выходное напряжение / входное напряжение. частотное соотношение для относительно малых напряжений входного сигнала.

    Дискриминатор Фостера-Сили; Частотно-вольтные характеристики Фостера-Сили схема.


    РИС. 45

    Основным практическим недостатком этой схемы является то, что она предлагает очень мало дискриминация импульсного прорыва AM, постоянная проблема с приемом на УКВ из-за преобладания шума зажигания автомобиля.

    Детектор соотношения:

    Схема, известная как «детектор отношения», показанная на фиг.46, сводит к минимуму это проблема, связанная с подключением двух диодов демодулятора друг к другу, так что выход – это соотношение между двумя сигнальными напряжениями, а не их сумма. Однако он не так эффективен или линейен по своим характеристикам демодуляции. как дискриминатор Фостера-Сили.

    Современная практика дизайна почти исключительно благоприятствует использованию квадратуры. комбинация катушечного демодулятора «совпадения затвора» (GCD), показанная на фиг. 47, потому что это может быть легко изготовлено как часть монолитной ИС.С Эти микросхемы, такие как RCA CA3189, также предлагают множество других полезных функций, такие как регулировка усиления, автоматическая регулировка частоты, индикация уровня сигнала и “приглушение” шума за пределами станции, понятно, что они широко использовал.

    GCD является истинным фазовым детектором, в котором не будет выходного напряжения. изменится, если напряжение входного сигнала приложено к одному из его сигнальных портов, сам по себе, или если дуга двух входных напряжений приложена в квадратуре фаз, что было бы в случае, если квадратурная катушка L1 / C1 резонирует на входящем частота.При изменении входной частоты произойдет изменение уровень выходного напряжения, который в ограниченном диапазоне напряжений будет таким же линейным как выходной сигнал дискриминатора Foster Seeley, но с улучшенным подавлением AM. Типичные значения THD для конструкции GCD с одной квадратурной катушкой лежат в диапазоне 0,8-1,5% THD для уровня модуляции +/- 75 кГц. Для сравнения, демодулятор AM даст 2-5% THD для уровня модуляции 50%.


    РИС. 46 — Демодулятор стробирующих совпадений — Демодулятор отношения, Частота Коттеджные характеристики частотного демодулятора


    РИС.47 — Принципиальная схема системы стробирующего демодулятора; Представление демодулятора стробирующих совпадений.

    Производители микросхем демодулятора стробирующих совпадений заявляют, что линейность системы демодулятора может быть улучшена, чтобы уровень искажения 0,1% THD, за счет подключения дополнительной резонансной настроенной схемы к квадратурной катушке. Эта конфигурация остается скорее теоретической. возможность, чем коммерчески ценная система, потому что выходное искажение заданный этим расположением, критически зависит от коэффициента связи между эти две настроенные схемы.Если они не связаны друг с другом, пользы мало, в то время как, если они “чрезмерно связаны”, на выходе демодулятора будет отчетливо выражен перекрестный тип искажения излом на средней частоте (JLH, Wireless World, март 1991 г., стр. 220).

    Демодуляторные системы с фазовой автоподстройкой частоты:

    Схема, показанная на фиг. 37 также можно использовать для обеспечения очень эффективного, система демодулятора FM с низким уровнем искажений, в которой, если петля заблокирована, частота генератора, управляемого напряжением, будет идентична той, что входного сигнала.Если частота меняется, выход постоянного тока из петля (точка ‘B’ на рисунке) будет той, которая требуется для напряжения управляемый генератор, чтобы заставить его колебаться на этой частоте. Если там представляет собой точно линейную зависимость между управляющим напряжением ГУН и его выходная частота, затем входной FM-сигнал, приложенный к точке ‘A’, будет также быть демодулированным, таким образом, в точке ‘B?’ с очень небольшой модуляцией искажение. Такой демодулятор ФАПЧ также даст очень хорошее подавление AM. и отличный коэффициент захвата.Из личных интересов у меня есть разработал ряд экспериментальных FM-приемников, использующих эту систему, из которых последний был предложен в качестве любительского строительного проекта в 1987 г. (JLH, Electronics Today, март 1987 г., стр. 34 38).

    Автоматическая регулировка частоты (AFC):

    Одним из неотъемлемых преимуществ любого FM-демодулятора является то, что сигнал выход – это постоянное напряжение, которое зависит от частоты входящего сигнала. Если это изменится, изменится выходное напряжение.Со схемами тюнера, использующими диоды варикапа, это выходное напряжение постоянного тока может быть приложено к настройке генератора систему, чтобы можно было исправить нежелательные дрейфы настроенной частоты.

    Это особенно важная особенность приемников, работающих в таких относительно высокие частоты сигнала, поэтому большинство коммерческих конструкций головок тюнеров обеспечивают точка управления входом AFC для прямого подключения к выходу AFC из демодулятор IC.

    Подавление шума между станциями:

    С конструкцией FM-тюнера, в которой сочетается высокий уровень усиления сигнала к каскаду ограничения амплитуды все сигналы, включая тепловые шум, поступающий от антенны или входной каскад приемника, будет усилен до уровня отсечения.

    Более того, поскольку тепловой шум будет иметь случайное распределение в обоих амплитуда и частота будут демодулированы в широкополосный (белый) шум сигнал, и это неприятная особенность недорогих FM-приемников без автоматические устройства межстанционного подавления.

    Для приглушения этого шума используются различные методы, самый простой из которых для контроля мощности сигнала ПЧ в какой-то момент до ступени ограничителя, и настройте схему для отключения аудиовыхода, если измеренный сигнал уровень падает ниже некоторого заданного значения.Схема для этой цели показанный на фиг. 48.


    РИС. 48 Схема межстанционного подавления FM-приемника

    Более сложный подход, использованный RCA в их микросхеме CA3189, это контролировать степень отклонения частоты сигнала и отключать звук на выходе. если оно превышает определенное значение, то же самое происходит с входом широкополосного шума.

    FM Стерео трансляции:

    Дополнительная полоса модуляции, доступная на Band? регион УКВ выделенный для FM-трансляций был использован для стереофонического вещания, с использованием системы пилот-тона GE-Zenith, для которой распределение ширины полосы как показано на фиг.49. При этом передается нормальный моно сигнал “L + R”, используя часть спектра модуляции 30 Гц-15 кГц, в то время как дополнительный Сигнал L-R транслируется как сверхзвуковой сигнал с двойной боковой полосой на основе несущая частота 38 кГц, обеспечивающая максимальную модуляцию композитного (L + R / L-R) сигнал 90% допустимой девиации +/- 75 кГц. Это 38 кГц несущая подавляется перед передачей, чтобы избежать нежелательного прорыва в нормальную полосу пропускания звука, а затем реконструируется в ‘стерео декодер приемника из фазосинхронной передачи пилот-тона 19 кГц при эффективной глубине модуляции 10%.Эта техника «моно-совместима» в что на FM-приемниках без средств стереодекодирования сигнал принимается как обычное монофоническое вещание, тогда как на должным образом оборудованных приемниках пара отдельных выходов каналов L и R с низким уровнем искажений, до 40 дБ разделение каналов. Декодирование этого составного сигнала может быть выполнено обрабатывая сигнал L-R как нормальный радиосигнал LF и после разделения несущую из сигнала L + R, демодулируя его обычным способом, чтобы дают выход L-R, из которого отдельные сигналы L и R получаются вычитание или сложение.В качестве альтернативы можно получить выходы L и R. синхронно переключая композитный сигнал между двумя каналами, на частоте 38 кГц – процесс, который эффективно выполняет ту же работу.

    Эти альтернативные методы декодирования схематично проиллюстрированы на фиг. с 50 и 51.


    РИС. 49 Характеристики модуляции несущей, используемые в стереосистеме GE-Zenith FM система трансмиссии


    РИС. 50 матричный стереодекодер


    РИС.51 Переключаемый стереодекодер

    Приложение: данные передачи и приема

    Существует ряд терминов, которые обычно используются в классификации сигналов радиовещания.

    Те, которые относятся к частотному спектру, перечислены в TBL. 1.


    ТБЛ. 1 Классификация диапазонов радиочастот


    ТБЛ. 2 Распределение полосы вещания

    (* обозначает распределение частот любительского передатчика).

    В этих полосах частот международные соглашение, для домашнего и любительского использования, как показано в TBL.2.

    Примечание. Замечено, что не все национальные / коммерческие органы вещания строго придерживайтесь этого распределения частот.)

    В дополнение к этим распределениям существуют другие обозначения диапазонов VHF / UHF, внесены в список TBL.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.