АМ-РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА НА МИКРОСХЕМАХ

July 18, 2014 by admin Комментировать »

АМ-радиоприемные устройства предназначены для приема модулированных по амплитуде сигналов частотой, как правило, не превышающей 30 МГц.

Ранее приемники амплитудномодулированных колебаний были широко распространены, поскольку при максимальной простоте изделия позволяли принимать информацию в диапазонах длинных, средних и коротких радиоволн. В последующие годы в связи с освоением высокочастотных диапазонов и иных принципов связи, обеспечивающих высококачественную трансляцию аудиосигналов, такие устройства вышли из употребления и в основном представляют интерес в плане изучения теории и практики радиосвязи.

Простой приемник амплитудномодулированных колебаний может быть выполнен всего на одной микросхеме. Схема приводится на рис. 41.1 [41.1].

Микросхема МК484 (Rapid Electronics Ltd) содержит встроенный входной эмиттерный повторитель, обеспечивающий входное сопротивление до 4 МОм, усилитель высокой частоты, детектор и систему автоматического регулирования усиления (всего 10 транзисторов).

Для работы в средневолновом диапазоне катушка L1 должна иметь индуктивность 470 мкГн. Для этого ее наматывают на ферритовом стержне диаметром 10 мм с магнитной проницаемостью 600—1000. Обмотка содержит примерно 80 витков эмалированного провода диаметром 0,2 мм, длина намотки — 50 мм.

Входные цепи радиоприемника могут содержать резонансные элементы настройки на частоту принимаемой радиостанции, рис. 41.1, либо принимать неселективно все сигналы, поступающие на вход устройства в диапазоне частот 0,15—3 МГц, рис. 41.2. Микросхема может работать также в составе супергетеродинных радиоприемников. При напряжении питания 1,1—1,8 В она потребляет ток до 0,3 мА. Коэффициент усиления — 70 дБ при коэффициенте нелинейных искажений до 4 %. Выходное напряжение звуковой частоты — 5—30 мВ.

Полноценным аналогом микросхемы МК484 является микросхема ВТ7084, включаемая по идентично-типовой схеме [41.2} а также Ζ484, SY484, ТА7642, UTC7642, D7642 [41.3].

Максимально упрощенный вариант радиоприемника на микросхеме МК484 с питанием от одного пальчикового элемента, показан на

Рис. 41.3. Упрощенный вариант схемы АМ-радиоприемнйка на микросхеме МК484

Рис. 41.1. Схема AM-радиоприемника на микросхеме МК484

Рис. 41.2. Вариант схемы АМ-радиоприемника

рис. 41.3 [41.3, 41.4]. Нагрузкой радиоприемника служат головные телефоны с сопротивлением 32—500 Ом. При использовании высокоомных телефонов резистор R2 можно исключить из схемы, либо заменить потенциометром, превратив его в регулятор громкости. Телефон, точнее, разъем, его подключающий, одновременно служит выключателем устройства. Приемник потребляет от источника питания напряжением 1,25—1,5 В ток до 300 мкА.

Еще один AM-радиоприемник, выполненный на двух микросхемах DAI МК484 и DA2 TDA2822M в типовом включении, показан на рис. 41.4 [41.3,41.4]. Для работы в средневолновом диапазоне катушка L1 выполнена на ферритовом стержне Ф2000НН диаметром 8 мм и длиной 50 мм. Обмотка имеет 90 витков провода ПЭЛ или ПЭЛШО диаметром 0,1 мм.

Для длинноволнового диапазона число витков увеличивают втрое.

Приемник работает от источника питания напряжением 3—9 В. Для стабилизации рабочей точки микросхемы DA1 использован простейший

Рис. 41.4. Схема АМ-радиоприемника на двух микросхемах

стабилизатор напряжения на диодах VD1—VD3. В качестве громкоговорителя можно применять динамическую головку мощностью от 0,1 Вт и выше, имеющую сопротивление 6 Ом или более, например, 1ГД-9,

2ГД-40.

Несколько модернизировав предшествующую схему, рис. 41.4, можно собрать аналог трехпрограммного радиотрансляционного громкоговорителя — АМ-радиоприемника с фиксированными частотами приема 120 и 78 кГц, рис. 41.5 [41.3, 41.4]. Фильтры для изготовления конструкции можно взять готовые, от старого трехпрограммного приемника.

Рис. 41.5. Схема трехпрограммного радиотрансляционного приемника

Отметим, что схему можно несколько упростить, изъяв из ее состава элементы SA2.2 и SA3.3, закоротив контактные группы.

Микросхема ВТ7084 — AM-приемник прямого усиления с автоматической регулировкой усиления на уровне 30 дБ. Схема представлена на рис. 41.6 [41.2]. Чувствительность радиоприемника составляет в среднем 0,5 мВ на частоте 1 МГц при глубине модуляции 30 % (модулирующая частота 1 кГц). Выходное напряжение составляет 3 мВ. Входное сопротивление — 3,0 МОм. Напряжение питания микросхемы — 1,5±20 %; потребляемый ток без входного сигнала— 0,2 мА (0,12— 0,32 мА).

Рис. 41.6. Схема АМ-радиоприемника на микросхеме ВТ7084

С использованием микросхем SA612A и LM386N (отечественный аналог КР1438УН2) может быть собран простой радиоприемник на любительский диапазон 160 му пригодный для приема однополосной модуляции, рис. 41.7 [41.5].

Устройство выполнено по классической схеме супергетеродинного приемника. В качестве узкополосного фильтра использован электромеханический фильтр Ζ1 на частоту 500 кГц. Приемник имеет чувствительность не ниже 3 мкВ при отношении сигнал/шум 12 дБ. УНЧ с системой АРУ на полевом транзисторе VT1 обеспечивает выходную мощность до 0,5 Вт (на согласованную нагрузку). Коэффициент его усиления около 46 дБ.

Катушки входного полосового фильтра L1 и L2 выполнены в броневых сердечниках СБ-9 и содержат по 30 витков провода ПЭВ 0,15 мм с отводами от 6-го и 15-го витков снизу. Катушка L3 на полистироловом каркасе диаметром 8 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа содержит 40 витков того же провода.

В первоисточнике [41.5] гетеродин приемника рассчитан на работу для приема верхней боковой полосы, хотя в диапазоне нижних частот КВ диапазона (160, 80, 40 м обычно работают на нижней боковой полосе). Поэтому гетеродин следует перестроить на диапазон генерируемых им частот 1300—1500 кГц.

Для приема телеграфных сигналов желательно предусмотреть переключение фильтра Ζ1 на более узкополосный.

Развитием темы использования микросхем SA612A в приемопередающей аппаратуре является схема основного блока трансивера на радиолюбительский диапазон 160 м. Схема представлена на рис. 41.8 [41.6].

Устройство представляет собой полноценный трансивер, использующий однополосную модуляцию. Для его практического использования достаточно подключить внешний УНЧ и УМ — усилитель мощности выходного сигнала.

Гетеродин блока работает в диапазоне частот 2300—2500 кГц. На выходе устройства формируется однополосный сигнал диапазона 1800— 2000 кГц (160 м). Для перехода с приема на передачу на реле К1 и К2 подают напряжение 12 В.

Рис. 41.7. Схема радиоприемника на диапазон 160 м

Рис. 41.8. Схема базового блока трансивера на диапазон 160 м

Катушки полосовых фильтров помещены в броневых сердечниках СБ-9. Катушки L2, L3, L6 и L7 содержат по 30 витков ПЭВ 0,2 с отводом от 10-го витка (кроме L3, у нее отвод от 15-го витка). Катушка гетеродина L4 намотана на пластмассовом каркасе диаметром 8 мм с подстроечным сердечником СЦР (от контура УПЧИ черно-белого лампового телевизора). Она содержит 40 витков ПЭВ 0,2. Катушки L1 и L5 — дроссели на СБ-9, имеют по 100 витков ПЭВ 0,09.

Назначение выводов микросхемы: 1,2 — вход УПЧ; 3 — общий; 4 — выход смесителя; 5 — вывод контура гетеродина; 6, 7 — вход тракта AM УВЧ·, 8 — выход демодулятора; 9 — вход УНЧ; 10 — блокировка УНЧ; 11 — общий; 12 — выход УНЧ; 13 — питание; 14 — вход демодулятора; 15 — выход УПЧ; 16 — блокировка АРУ (выход УПЧ).

Основные параметры: напряжение питания — 9 В±10 %; потребляемый ток — 16 мА; входное напряжение — не более 50 мкВ; выходное напряжение НЧ AM >30 мВ; УНЧ >1,55 В; коэффициент гармоник НЧ-сигнала — до 2 %; отношение сигнал/шум — свыше 20 дБ.

Двухдиапазонный AM-радиоприемник с входным каскадом на полевом транзисторе (рис. 41.10) работоспособен в диапазоне изменения питающего напряжения в пределах от 3 до 9 В [41.8].

Рис. 41.9. Структура микросхемы К174ХА10

Рис. 41.10. Схема AM радиоприемника на микросхеме К174ХА10

Трансформатор Т1 выполнен на ферритовом кольце 1500НМ с наружным диаметром 7 мм. Обмотки трансформатора содержит по 160 витков, они выполнены вдвое сложенным проводим ПЭВ-2 0,1 мм.

Магнитная антенна приемника — плоский стержень из феррита 400НН 4x16x60 мм, катушка индуктивности L1 содержит 250 витков провода ПЭВ-2 0,1—0,15 мм, L2 — 83 витка провода ПЭВ 0,21 мм.

Подбором номинала резистора R2 добиваются максимальной чувствительности устройства. При самовозбуждении между выводами 9 и 11 микросхемы DA1 следует подключить конденсатор емкостью 4700—10000 пФ.

AM-радиоприемник прямого усиления (рис. 41.11) [41.9] может быть выполнен на основе микросхемы К174ХА10 (TDA1083, A283D), главное назначение которой — построение супергетеродинных радиоприемников на базе одной микросхемы, включающей преобразователь частоты с гетеродином, усилитель промежуточной и низкой частоты, между которыми включен детектор.

К входу устройства может быть подключена магнитная антенна и блок конденсаторов переменной емкости от любого приемника средневолнового диапазона. Настройка приемника заключается в подборе номинала резистора R1 по минимуму искажений и отсутствию самовозбуждения.

Рис. 41.11. Схема AM радиоприемника прямого усиления на микросхеме К174ХА10

Радиоприемник прямого усиления на микросхеме К174ХА10 (рис. 41.12) имеет чувствительность, сопоставимую с чувствительностью супергетеродинного радиоприемника [41.10].

Высокая чувствительность и избирательность приемника обусловлена применением достаточно сложной системой входных контуров, синхронно перестраиваемых при помощи блока конденсаторов переменной емкости С1.1 и С1.2.

Рис. 41.12. Схема AM радиоприемника повышенной чувствительности на микросхеме К174ХА10

Катушки LI, L2 содержат по 65 витков провода ПЭВ-2 0,27 мм, намотанных внавал на бумажных гильзах диаметром 10 мм. Внутри гильз размещены отрезки ферритовых стержней 600НН диаметром 8 мм. Катушка связи L3 намотана поверх катушки L2 и содержит 2 витка того же провода. Катушка L4 — без каркаса, имеет внутренний диаметр 3 мм и содержит 6 витков провода ПЭВ-2 0,41 мм.

Микросхема К174ХА36 (структурная схема представлена на рис. 41.13, а схема включения — на рис. 41.14) предназначена для использования в АМ-радиоприемниках.

Рис. 41.13. Внутреннее строение микросхемы К174ХА36

Микросхема содержит смеситель, гетеродин, усилители радиочастоты, промежуточной и низких частот, детектор и систему АРУ [41.12]. Микросхему можно использовать в радиоприемниках с низким (3 В) напряже нием питания, приемопередатчиках, системах охранной сигнализации и радиоуправления.

Напряжение питания микросхемы — от 2 до 9 В (для К174ХА36А) и 2—3,3 В (для К174ХА36Б) при максимальном потребляемом токе

3—    20 мА. Чувствительность радиоприемника при соотношении сиг- нал/шум 20 дБ на частоте приема 1 МГц.не хуже 15 мкВ. Напряжение на выходе АМ-детектОра — до 0,3 В. Коэффициент усиления предусилителя НЧ — 3—7. Промежуточная частота определяется фильтром ПЧ (обычно 450—470 кГц). Ток индикатора точной настройки на светодиоде HL1 —

Рис. 41.14. Схема радиоприемника на микросхеме ΚΙ 74ХА36

4—    10 мА.

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты