УКХ ПРИЙМАЧ у пачці "MARLBORO"


Д. МАКАРОВ, м. Москва


Не так важливо, чим ви інколи буваєте зайняті: засмагаєте на пляжі, бродите у лісі в пошуках грибів або закінчуєте черговий етап будівництва на дачі. Але пропонований кишеньковий УКХ приймач повинен бути завжди поруч, оскільки він – нерідко єдина можливість слухати улюблену музику і отримувати свіжу інформацію про що відбуваються в світі події, не припиняючи своїх занять.

Як це не дивно, зважившись кинути палити, людина страждає від відсутності в кишені пачки сигарет, Може бути, позбутися від цих мук допоможе УКХ приймач, виконаний, скажімо, в спорожнілій пачці "Marlboro", Носіть його в кишені, і як тільки потягне закурити – виймайте пачку і вмикайте радіоприймач. Дивишся, звуки музики відвернуть вас від думок про куріння.
Одне з безперечних достоїнств приймача – можливість прийому близько десятка популярних радіостанцій у діапазоні 65,8 … 74 МГц або 88 … 108 МГц. Крім того, приймач має непогані параметрами: його чутливість – не гірше 7 мкВ, вихідна потужність – понад 40 мВт, відношення сигнал / шум – не менше 40 дБ, ток споживанні в режимі мовчання (за відсутності сигналу) – максимум 10 мА, а споживаний струм – не більше 35 мА, Звуковий випромінювач приймача (малогабаритна динамічна головка) відтворює сигнали в смузі частот 450 … 3150 Гц, джерело живлення – батарея напругою 3 В, працездатність приймача зберігається при зниженні напруги до 2 В. Якщо в якості джерела живлення використовувати два послідовно з'єднаних елемента A316, вони пропрацюють безперервно 40 … 50ч, а з елементами "Varta" – 70 … 80ч.
Основу приймача (рис, 1) складає багатофункціональна мікросхема К174ХА34 (DA1), яка представляє собою готовий супергетеродинні УКХ приймач, оскільки містить і гетеродин, і змішувач, і підсилювач ПЧ, і частотний детектор, і попередній підсилювач ЗЧ Крім того, є амплітудний обмежувач і система автопідстроювання частоти (АПЧ), Залишається лише підключити навісні елементи так "розгойдати", при необхідності, вихідний сигнал ЗЧ до потрібної потужності – це й було здійснено в радіолабораторії журналу "Радіо", причому з максимальним використанням типового включення мікросхеми.

З антени WA1 (нею служить плетена ручка приймача з багатожильного монтажного проводу а ізоляції) прийнятий сигнал надходить на широкосмуговий вхідний коливальний контур L2C11C13, розрахований на обраний діапазон, а з контуру – на вхід мікросхеми (виводи 12, 13), К іншого входу мікросхеми (виводи 4, 5) підключений контур гетеродина L1C2VD1. Зміною резонансної частоти цього контуру налаштовують приймач на потрібну радіостанцію. Органом налаштування в даному випадку є Варикап VD1. Його ємність змінюють електронним способом, подаючи на Варикап те чи інше постійне напруження, знімається з движка змінного резистора R2, При цьому частота настройки гетеродина перевищує частоту сигналу прийнятої радіостанції на 75 кГц-значення проміжної частоти.
Вся інша обробка сигналів – змішання, посилення сигналу ПЧ детектування, попереднє посилення сигналу 1934 здійснюється мікросхемою, 8 підсумку на виведення 14 з'являється сигнал 34 амплітудою не менше 100 мВ, який, в принципі, можна подавати на головний телефон опором ні менше 100 Ом. Для отримання найбільшого вихідного сигналу ЗЧ висновок 16 мікросхеми з'єднаний із загальним проводом через конденсатор C9, а для коректування предискаженій сигналу ЧС і забезпечення більшої стійкості роботи підсилювачі між висновками 15 і 14 включений конденсатор С10, який утворює негативну зворотний зв'язок.
На виведення 9 мікросхеми формується постійна напруга, обернено пропорційний рівню несучої частоти, Його можна використовувати, наприклад, для індикації налаштування приймача на радіостанцію – світлодіод HL2, який є одночасно індикатором включення приймача, при точного настроювання на радіостанцію буде гаснути. Правда, в даному варіанті приймача ця мета не реалізована.
Вихідний сигнал ЗЧ надходить з мікросхеми на змінний резистор регулювання гучності R6, а з його движка – на підсилювач ЗЧ, виконаний за схемою двотактної на транзисторах VT1-VT5. Але можливе застосування. Інших варіантів підсилювачів, здатних працювати на навантаження опором 6 Ом при напрузі живильної 2-3 В. Розглянемо деякі з них.
Найбільше цим вимогам задовольняє підсилювач, виконаний на мікросхемі К174УН4А (рис, 2), незважаючи на те, що в довіднику на неї наведена нижня межа живлячої напруги 5,4 В. Тим не менше експерименти показали, що зібраний за наведеною схемою підсилювач при напрузі живлення 3 В розвиває на навантаженні опором у Ом вихідну потужність 50 … 60мВт і зберігає працездатність при зниженні напруги до 2В. Гідність підсилювача також і в малому струмі споживання: у режимі мовчання – 3 мА, при максимальній гучності – 40 … 50 мА, Недоліком підсилювача їв вдует визнати спотворення типу "сходинка", які стають помітні при зменшенні напруги живлення і амплітуди вхідного сигналу.

Наступним варіантом може бути підсилювач ЗЧ, виконаний на мікросхемі К174УН17, розрахованої на роботу з високоомним (не менше 30 Ом) стереофонічними головними телефонами, В даному випадку замість телефонів буде працювати, наприклад, динамічна головка 0,5 ГДШ-1 із звуковою котушкою опором 50 Ом, При напрузі 2 … 3 У такій підсилювач зможе розвивати вихідну потужність близько 20 мВт, що забезпечить досить голосне звучання,
Підсилювач ЗЧ на мікросхемі К174УН14 працює без спотворень при мінімальному напрузі живлення 2,5 В. Недоліком такого підсилювача є значний струм споживання – це необхідна плата за "чистий" і гучний звук. Так, при напругу живлення 3В струм спокою становив 17 мА. При вхідному сигналі амплітудою 40 мВ вихідна напруга сягала 1 В, споживаний струм – 40 мА, а вихідна потужність на навантаженні опором 8 Ом – 45 мВт.
Якщо використовувати дві мікросхеми К174УН14 і включити їх по бруківці схемою, то при напрузі живильної 3 В можна домогтися вихідний потужності 100 … 110 мВт на тій же навантаження 8 Ом, але значно (до 120,., 130 мА) зросте максимальний споживаний струм, що неприйнятно для малогабаритного приймача.
Випробуваний і варіант використання мікросхеми К174УН20, що представляє собою стереопідсилювач для переносний та автомобільної апаратури. Вона містить у своєму корпусі як би дві мікросхеми К174УН14 і має трохи кращі параметри у порівнянні з К174УН14 у звичайному та мостовому включенні. Приміром, нижня межа живлячої напруги змістилася до 2,2 В, а вихідну потужність у мостовому включенні 100 … 110 мВт на навантаженні 8 Ом вдалося отримати при напрузі 3 В і струмі споживання 60 … 100 мА.
Підсилювач ЗЧ на мікросхемі К174УН7 починав працювати без спотворень при напругу живлення 3,6 В, його вихідна потужність на навантаженні опором 8 Ом становила 50 мВт при струмі 35 мА споживаної. З таким же напруженням виходили гарні результати у випадку використання операційного підсилювача К157УД1, що володіє максимальним вихідним струмом 300 мА.
Багато питань при побудові підсилювачів ЗЧ для низьковольтної апаратури Миниатюрки знімаються при використанні мікросхеми К174УН23 – двоканального підсилювача потужності ЗЧ з електронним регулюванням гучності. Ця мікросхема може працювати як в стереофонічному режимі з виходом на головні телефони, так і в мостовому монофонічному варіанті з навантаженням на низькоомних динамічну головку. Навіть у порівнянні із закордонним аналогом – TDA7050 фірми Philips – ця мікросхема володіє безперечними перевагами, оскільки здатна працювати при напрузі 0,9 … 4,5 В, віддавати в навантаження опором 8 Ом при напругу живлення 3 В до 300 мВт потужності, якщо використовувати мостове включення, коефіцієнт гармонік у цьому випадку не перевищить 0,3%.
Будь-яким із запропонованих варіантів радіоаматор зможе скористатися в залежності від наявності відповідної елементної бази.
А тепер кілька слів про конструкції приймача. Деталі його змонтовані на порівняно мініатюрної платі (рис, 3) з одностороннього фольгованого склотекстоліти. Звичайно, просто розмістити плату і інші елементи приймача всередині пачки від сигарет не вдасться. Тому був виготовлений корпус з прозорого органічного скла товщиною 3 мм. Якщо буде інший матеріал, наприклад, кольоровий удароміцний полістирол, підійде і він, Однак прозоре органічне скло більш зручно при розмітці розміщення елементів: видно, як розташувати динамічну головку, скільки місця займають елементи живлення, де зручніше просвердлити отвори під органи управління і т. д.
Правда, органічне скло гірше склеюється, ніж полістирол. Тому випиляні стінки корпусу приймача вдалося скріпити відрізками канцелярських скріпок довжиною 5 … 10 мм, вплавлені їх а скло паяльником і утримуючи пінцетом. Зовні корпус обклеєний фольгою від пачки сигарет, що необхідно для екранування приймача і зменшення впливу завад. Зовнішні габарити корпусу вийшли рівними 66x56x34 мм.
Динамічна головка Ва1 – 0.5ГДШ-4 (підійде 0,25 ГДШ-3 діаметром 50 мм і висотою 18 мм) приклеєна до передній стінці корпусу клеєм "Момент-2", Навпаки дифузора в стінці насвердливши двухмілліметровие отвори. Друкована плата закріплена на стійках і притиснута прямокутними виступами задньої кришки корпусу. Відсік харчування відокремлений стійками з органічного скла, які прикріплені до корпусу за допомогою вплавлений відрізків канцелярських скріпок. У відсіку закріплені дві пластини фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм, одна з яких поділена прорізом у фользі навпіл і до однієї з половин припаяний з'єднувальний провід від вимикача живлення (контактна точка ХТ1.1), а до іншої – від загального проводу приймача (точка XT1.2). Друга пластина буде служити перемичкою між гальванічними елементами, з'єднуючи їх послідовно. Для заміни елементів і доступу до друкованої плати доводиться знімати задню кришку, яка кріпиться до бічних стінок за допомогою двох гвинтів М3 та вплавлений в кришку гайок. Антена-ручка закріплена вгорі на бічній стінці корпусу,
Ручка для настроювання виведена з лівого боку вгорі корпусу, а регулятор гучності з вимикачем живлення розташований праворуч на лицьовій панелі. Шкала налаштування розташована горизонтально у верхній частині корпуса – вона зроблена з змінного резистора R2, на движок якого наклеєний червоний світлодіод HL1, що є "стрілкою''шкали і індикатором включення живлення приймача.
Далі була обрана порожня пачка з-під цигарок "Marlboro", хоча цілком придатна будь-яка інша красива пачка, розрізана по периметру навпіл і наклеєна на корпус. Простір між стиками половинок заклеєно смужками, вирізаними з іншої такої ж пачки. Віконце шкали налаштування закрито тонкою смужкою органічного скла, щоб уникнути попадання в приймач вологи.
Про деталі приймача. На місці VT1 можна встановити будь-який транзистор серій КТ315, КТ342, KT3102 з коефіцієнтом передачі струму не менше 50. З таким же або більшим коефіцієнтом повинні бути транзистори вихідного каскаду: на місці VT2, VT5 бажано використовувати МП35, МП37Б, МПЗ8, а на місці VT3, VT4 – МП41, МП42А, МП42Б.
Діоди VD2-VD4 – германієвих серій Д2, Д9, Д18 з будь-яким буквеним індексом, Варикап KB109B (VD1) можна замінити на КВ109Г. Врахуйте, що виведення анода у варикапів маркується білої точкою або смужкою, Світлодіод HL1 (а також HL2) можна взяти, наприклад, АЛ307В, АЛ307БМ або будь-який інший, важливо, щоб він споживав можливо менший струм при найбільшої яскравості світіння.
Постійні резистори – МЛТ-0, 125 Вт, змінний R2 – СПЗ-36, a R6 – СПЗ-3, Оксидні конденсатори С16 і С18 – К50-35, решта – будь-які. Допускається незначний розкид ємностей конденсаторів за порівнянні із зазначеними на схемі.
Гетеродина котушка L1 і вхідна L2 – безкаркасні, їх намотують виток до витка на циліндричній оправці зовнішнім діаметром 5 мм, дріт – ПЕВ-1 0,9: L1 містить 12 витків, L2 – 7. Можна використовувати і більш тонкий дріт, але при цьому знизиться добротність котушок. Після намотування котушки потрібно розтягнути так, щоб L1 стала довжиною 12 … 16 мм, а L2-7 … 10 мм. Надалі довжину кожної котушки доведеться скоригувати в залежності від того, на якій діапазон потрібно налаштувати приймач. Зі збільшенням довжини котушки [розтягуванні її витків) її індуктивність зменшується, і навпаки. Якщо зміною довжини підібрати потрібну індуктивність не вдається, іноді доводиться відмотувати один-два витки або стільки ж додавати.
Зібраний без помилок і з справних деталей приймач, як правило, починає працювати відразу, але налаштовувати його все ж таки доведеться, хоча б для отримання найкращого звучання, Налаштування зводиться, по суті, до підгонці індуктивності котушок вхідного і гетеродина контурів. Спочатку підключають антену через конденсатор ємністю 20 … 60 пФ до висновку 12 мікросхеми та зміною індуктивності котушки L1, а також переміщенням движка змінного резистора R2 з одного крайнього положення, а інша налаштовують приймач на обраний діапазон (65,8, .. 74 МГц або 88 … 108 МГц), контролюючи роботу приймача за прийнятими радіостанціям або подаючи на антенний провід сигнал відповідної частоти від генератора. Після цього відновлюють підключення антени і налаштовують вхідний контур по найбільшій гучності звучання передачі.
Підсилювач ЗЧ налаштовують або після попереднього етапу або окремо, подаючи на його в код сигнал з генератора і спостерігаючи за осцилограф форму сигналу на виході підсилювача (на колекторах транзисторів VT4, VT5). Перше завдання – отримати максимально голосний і Неспотворений сигнал у динамічній голівці, друга – забезпечити при цьому мінімальне споживання струми від джерела живлення.
Мінімально споживаний підсилювачем ЗЧ струм в режимі мовчання не повинен перевищувати 3,5 мА. Якщо необхідно зменшити і його, то треба збільшити число паралельно включених діодів VD2-VD4. Проте слід пам'ятати, що в режимі малого струму спокою можлива поява перекручувань типу "сходинка".
Далі необхідно підключити вольтметр постійного струму між висновком колектора будь-якого вихідного транзистора і загальним проводом – виміряне напруга повинна відповідати половині напруги джерела харчування. При необхідності його можна встановити точніше – підбором резистора R8.
Резистор R5 – обмежувальний, його опір впливає, з одного боку, на гучність звуку, а з іншого – на появу або зникнення спотворень, особливо при прийомі сигналів близько розташованих і потужних радіостанцій. Тому вирішувати питання про підбір цього резистора потрібно для конкретного місця експлуатації приймача і умов прийому.

Радіо № 10, с. 41-43


– Доробки. –

Слідами наших публікацій

УКХ ПРИЙМАЧ у пачці "MARLBORO"
Радіо № липня 1997