В. ПОЛЯКОВ (СРСР)

Приймач. Пропонований приймач призначений для прослуховування місцевих радіопередач, що ведуться з частотною модуляцією в діапазоні УКХ 66 … 73 МГц, відповідно до стандарту, прийнятим в СРСР. Без будь-яких змін схеми і конструкції приймач можна налаштувати і на європейський діапазон 88. .. 108 МГц. На відміну від широко розповсюджених супергетеродинних приймачів цей апарат виконаний за схемою з прямим перетворенням частоти і є, по суті справи, синхронним приймачем. Хоча спосіб синхронного детектування сигналів відомий давно, практичне застосування він отримав лише останнім часом, у зв’язку з появою досить досконалою елементної бази. За деякими параметрами, такими як чутливість, селективність, стабільність налаштування, синхронні приймачі прямого перетворення поки ще поступаються супергетеродинних, але простіше у виготовленні та налагодженні, забезпечуючи в той же час висока якість звуковідтворення. Вони мають мінімальне число високочастотних ланцюгів і контурів, допускають широке використання інтегральних мікросхем, прості і некритичні в конструктивному відношенні. Приймачі прямого перетворення безперервно удосконалюються і справжня конструкція є лише черговою спробою створити простий пристрій, придатне для якісного радіоприйому в умовах середньої або високої напруженості поля УКХ станцій. Для далекого прийому УКВ система не предназначат.

Структурна схема синхронного приймача ЧМ сигналів показана на рис. 1. Приймач містить підсилювача радіочастоти А1, змішувач або фазовий детектор U1, фільтр нижніх частот 7.1, підсилювач постійного струму і звукових частот А2 і гетеродин G1, керований варикапом VI. Всі названі елементи, крім УРЧ, входять в кільце фазового автопідстроювання частоти (ФАПЧ), складаючи основу всього приймача. Завершують структурну схему другий фільтр нижніх частот 22 і крайовий підсилювач звукової частоти АЗ, навантажений на гучномовець В1. Підсилювачі РЧ і 34 А1 і АЗ виконуються за звичайними, широко відомими схемами “і використовуються за своїм прямим призначенням. Зупинимося докладніше на роботі інших елементів схеми.

Суть дії системи ФАПЧ полягає в синхронізації коливань місцевого гетеродина G1 з коливаннями прийнятого сигналу. При досягненні синхронізації настає режим захоплення, в якому частоти сигналу і гетеродина збігаються або перебувають у целочисленном кратному відношенні, – наприклад /2 = /, / 2, як в

описуваному приймачі. На змішувач 171 в режимі захоплення надходять сигнали з збігаються частотами, але трохи розрізняються по фазі. Природно, що при цьому на виході змішувача частота сигналу /3 дорівнює нулю, і виділяється лише деяке постійне напруження, відповідне різниці фаз сигналів на вході. Нагадаємо, що при синфазних сигналах на входах змішувача напруга на його виході позитивно, при протифазних – негативно, а при квадратурних (т. е. мають відносний фазовий зсув 90 °) дорівнює нулю. У режимі захоплення коливання сигналу і гетеродина виявляються приблизно в квадратурі. Коли при модуляції частота вхідного сигналу змінюється, це співвідношення фаз кілька порушується і на виході змішувача виробляється напруга помилки, що змушує гетеродин приймача відстежувати зміни частоти сигналу. Керуюча напруга, що подається на варикап VI, є продектірованним звуковим сигналом.

Основними параметрами системи ФАПЧ є смуги захоплення і утримання. Смуга утримання чисельно дорівнює максимальної расстройке, при якій ще не відбувається зриву стеження, і за умови, що частота сигналу (або гетеродина) змінюється досить повільно. При швидких змінах частоти зрив може статися і при значно менших расстройках. Смуга утримання прямо пропорційна амплітуді вхідного сигналу і коефіцієнта посилення підсилювача постійного струму А2. Смуга захоплення чисельно дорівнює максимальної расстройке, при якій система ФАПЧ самостійно входить в синхронізм, т. Е. Захоплює сигнал. Смуга захоплення пропорційна смузі утримання, але завжди менше її, що обумовлено наявністю фільтра петлі Ζ1. При відсутності цього фільтра смуги захоплення і утримання рівні, але селективність і завадостійкість системи ФАПЧ мінімальні. Зниження частоти зрізу фільтра петлі покращує ці параметри і одночасно звужує смугу захоплення. Смуга відтворених системою звукових частот приблизно відповідає смузі захоплення. Для нормального прийому ЧМ сигналів радіомовних станцій без зривів стеження смуга захоплення повинна бути не нижче 15 кГц (найвища модулирующая частота), а смуга утримання – не менше 50 кГц (Максимальна девіація ЧМ сигналу). На практиці необхідний певний запас по смугах захоплення і утримання для того, щоб температурний дрейф частоти гетеродина, імпульсні перешкоди, скачки напруги харчування та інші нестаціонарні процеси не призводили до зривів стеження.

Частота зрізу фільтра нижніх частот Ζ2, встановленого на виході системи ФАПЧ, вибирається рівної найвищою частоті відтвореного звукового спектру (зазвичай близько 15 кГц). Цей фільтр не пропускає в УЗЧ ультразвукові компоненти шуму і биття з сигналами сусідніх по частоті станцій. У цей же фільтр може входити стандартна ДС-ланцюжок корекції предискаженій модулюючого сигналу із стандартизованої постійною часу 50 мкс.

При створенні приймача прямого перетворення на основі системи ФАПЧ конструктору доводиться стикатися з низкою специфічних проблем. Одна з них – це самозбудження системи при досить сильних вхідних сигналах, коли смуги захоплення і утримання стають дуже широкими, порівнянними з смугою пропускання підсилювача А2. У цих умовах фазових зсув сигналу управління в петлі на вищих частотах може перевершити 90 ° і зворотний зв’язок по частотним відхилень з негативної перетворюється на позитивну. Самозбудження усувається при правильному підборі елементів фільтра Ζ1 – фазова характеристика підсилювача і фільтра не повинна виходити за межі 0. . . 90 °. Така вимога до фазової характеристиці накладає обмеження і на амплітудно-частотну характеристику підсилювача спільно з фільтром – Крутизна її спаду в бік високих частот не повинна перевищувати 20 дБ на декаду (десятикратне зміна частоти) або 6 дБ на октаву (дворазове зміна частоти). З цієї причини у фільтрі Ζ1 частіше застосовуються пропорціоіально-інтегрують RC-ланцюжка.

Інша проблема – забезпечення стійкості і стабільності настройки приймача з досить висркой чутливістю. Якщо в петлі ФАПЧ встановлений підсилювач А2 з високим коефіцієнтом посилення, то його температурний дрейф, а також незбалансоване в змішувачі випрямлена напруга гетеродина викличуть значний відхід частоти гетеродина. Той же небажаний ефект дають і наводки гетеродинного напруги на антену і вхідні кола. Напруга наводки синхронно детектується змішувачем і створює сигнал помилки в петлі, що не має ніякого відношення до корисного сигналу стеження і порушує нормальний режим захоплення в петлі ФАПЧ. Так, наприклад, при чутливості приймача близько 100 мкв напруга наведень, наведене до входу, не повинно перевищувати декількох десятків мікровольт, а температурний дрейф підсилювача – декількох десятків мікровольт на градус. Вплив напруги гетеродина, випрямленої діодами змішувача, можна зменшити точкою “балансуванням останнього. Зрозуміло, для приймача прямого перетворення придатні тільки балансні змішувачі. У описуваному приймачі встановлений змішувач на зустрічно-паралельних діодах, практично не детектирующий сигнал гетеродина. Більш того, для нормальної роботи такого змішувача частота гетеродина повинна бути вдвічі нижче частоти сигналу, що значно зменшує вплив наведень на вхідні кола.

Розглянемо тепер принципову схему приймача, показану на рис. 2. Вхідний сигнал через роз’єм антени XI надходить у вхідний смуговий фільтр, утворений контурами L1C1V1 і L2C2V2. Між котушками контурів є індуктивний зв’язок. Для узгодження опорів антени (75 Ом) і первинного контуру (кілька кіло) антена підключається до відведення контурної котушки L1. Обидва контури смугового фільтра перебудовуються по діапазону варікана матрицями VI і V2. Добротність контурів досить висока і може бути доведена до 100 … 120 при використанні котушки високої якості. Гранична добротність контурів визначається добротністю варікапную матриць (ие менше 150). Високодобротні контури дозволяють звузити смугу пропускання вхідного фільтра і тим самим підвищити реальну селективність приймача.

Для підвищення чутливості в приймачі встановлений двохкаскадний апериодический УРЧ. Щоб перший каскад НЕ шунтував вхідний контур, в ньому застосований польовий транзистор V4, що володіє високим вхідним опором. Одночасно це підвищує і коефіцієнт передачі вхідних ланцюгів. Другий каскад УРЧ виконаний на біполярному транзисторі V5. Висока гранична частота цього транзистора дозволяє отримати значне посилення каскаду. Зв’язок між каскадами за постійним струмом безпосередня, що спрощує схему. В підсилювачі

Рис. 2

передбачений регулятор підсилення – підлаштування резистор R6, що дає можливість зменшити чутливість приймача при установці його в місці з високою напруженістю поля УКХ станцій. Це дозволяє підібрати оптимальну смугу утримання. При збільшенні опору резистора R6 збільшується зсув на затворі транзистора V4, що призводить до його закривання. Зменшення струму стоку, в свою чергу, зменшує падіння напруги на резистори навантаження R8 і зсув на базі транзистора V5, чому останній також закривається. Посилення УРЧ при малих токах стоку і колектора транзисторів різко падає.

Посилена напруга сигналу знімається з резистора навантаження другого каскаду УРЧ R10 і надходить на змішувач, виконаний на зустрічно-паралельних германієвих діодах V9, V10. Германієві діоди були обрані тому, що вони вимагають меншої напруги гетеродина в порівнянні з кремнієвими, що зменшує вплив продетектированного напруги гетеродина на балансування підсилювача постійного струму при неідентичних діодах. На другий вхід змішувача через конденсатор СЮ подається напруга гетеродина, що знімається з котушки зв’язку L3. Діоди змішувача в даній схемі з’єднані по постійному струму тільки зі входами операційного підсилювача А1, службовця підсилювачем постійного струму і звукових частот. Таке рішення помітно зменшує розбалансування підсилювача при перебудові гетеродина по діапазону або при змінах його високочастотного напруги, що подається на змішувач. Крім того, через відсутність на вході змішувача контуру, налаштованого на частоту сигналу, зменшується вплив другої гармоніки гетеродина на точність балансування.

Принцип роботи змішувача на зустрічно-паралельних діодах полягає в наступному. Напруга гетеродина на діодах підбирається таким (близько 0,2 В), щоб діоди відчиняли лише на піках позитивною (один діод) і негативною (інший діод) полуволн цієї напруги. При переході гетеродинного напруги Через нуль обидва діода закриті. Таким чином, ланцюг зустрічно-паралельних діодів замикається двічі за період гетеродинного напруги, забезпечуючи перетворення частоти як би на другій гармоніці гетеродина. Проте насправді струмів з частотою другої гармоніки гетеродина, рівної частоті сигналу, в змішувачі не виникає. Зустрічно-паралельні діоди мають симетричну ВАХ, близьку за формою до кубічної параболи. Тому вони не детектируют ні напруга сигналу, ні напруга гетеродина, що вкрай важливо для підвищення чутливості та завадостійкості приймача прямого перетворення.

Гетеродин приймача виконаний на польовому транзисторі V6 за схемою індуктивної трехточкі. Витік транзистора Лрісоедінен до відведення котушки контуру гетеродина L4, утворюючи, таким чином, ланцюг зворотного зв’язку. Сам же контур включений в ланцюг затвора транзистора. Гетеродин перебудовується в діапазоні частот 32,9 … 36,5 МГц при зміні напруги зсуву варікапной матриці V3. Це відповідає перебудові приймача в діапазоні частот сигналу 65,8. . , 73 МГц. Для стабілізації амплітуди коливань гетеродина служать кремнієві діоди V7, V8, підключені зустрічно-паралельно до відведення контурної котушки гетеродина L4. Вони симетрично обмежують сигнал на рівні близько 0,5 В. Хоча для стабілізації амплітуди досить одного діода, але через його несиметричною характеристики підвищується вміст другої гармоніки у вихідному сигналі гетеродина, що погіршує роботу змішувача. Зустрічно-паралельні обмежують діоди другої гармоніки не генерують, а третя і інші непарні гармоніки на роботу змішувача впливають слабо.

Напруга постійного струму і звукових частот, що виділяється на діодах змішувача, посилюється операційним підсилювачем А1 типу К140УД1А. Резисторний дільник R12R13 служить для установки режиму підсилювача по постійному струму. Додатково положення робочої точки регулюється підлаштування резистором R20, в невеликих межах змінює напругу на вході інвертується. Межі регулювання залежать від опору резистора R17. Оскільки в приймачі застосовано однополярної харчування, точної установці “нуля” операційного підсилювача відповідає напруга на його виході, рівну половині напруги живлення (+6 В).

Фільтр петлі ФАПЧ в даній конструкції об’єднаний з ланцюгами корекції операційного підсилювача. Високочастотна ланцюжок R16C12 включена паралельно інвертується входу (неінвертуючий вхід по змінному току заземлений конденсатором великої ємності СП). Цей ланцюжок, створює завал частот від приблизно 100 кГц до 3 МГц з крутизною 6 дБ на октаву, послаблюючи сигнали биття від сусідніх по частоті станцій і тим самим підвищуючи селективність приймача. Більш високі частоти биття вже не пропускаються самим підсилювачем. Основні низькочастотні елементи корекції R18C13 і R19C14 включені в ланцюг зворотного зв’язку підсилювача, створюючи спад в бік високих частот з крутизною кілька менше 6 дБ на октаву. Фазовий зсув підсилюється сигналу при цьому виявляється менш 90 °, що й забезпечує стійку роботу системи ФАПЧ в досить великому діапазоні вхідних сигналів. У той же час коефіцієнт підсилення для сигналів постійного струму і низьких звукових частот виявляється більше, ніж для високих. Внаслідок цього смуга утримання виходить більше смуги захоплення, забезпечуючи стабільність режиму захоплення після налаштування на станцію. Глибока зворотний зв’язок за частотою сприяє зменшенню нелінійних спотворень при демодуляції ЧМ сигналу.

Посилена напруга постійного струму і звукових частот з виходу підсилювача А1 подається через резистор R23 на варікапную матриці VI-V3, регулюючи частоту настройки гетеродинного і вхідних контурів. Для перебудови приймача по діапазону на ті ж матриці через резистор R22 надходить змінюване вручну постійна напруга з потенціометра налаштування R21. Контури УРЧ зважаючи на їх досить широкою (кілька сотень кілогерц) смуги пропускання потрібно тільки перебудовувати по діапазону, а відслідковувати частотну модуляцію сигналу вони не повинні. Тому керуюча напруга на варікапную матриці вхідних контурів подається через розв’язує ланцюг R3C3, відфільтровують звукові частоти. На виході системи ФАПЧ встановлені ланцюжка фільтрації ультразвукових частот R24C16 і корекції предискаженій R25C17. Лродектірованний і відфільтрований звуковий сигнал через регулятор гучності R27 подається на УЗЧ приймача.

Вхідний каскад УЗЧ зібраний на польовому транзисторі V12. Завдяки високому вхідному опору він не шунтирует вихід операційного підсилювача і регулятор гучності. Предоконечний каскад виконаний на біполярному транзисторі VI3, а вихідний зібраний за схемою складеного двотактного емітерного повторювача на транзисторах різного типу провідності V15-V18. Підсилювач звукової частоти навантажений на гучномовець або акустичну систему з опором постійному струму 4 … 8 Ом і номінальною потужністю 4 Вт. Для зменшення нелінійних спотворень в предоконечном каскаді застосована “вольтодобавки” – резистор навантаження R32 приєднаний не до загального проводу, а до виходу підсилювача. Тій же меті служить і резистор R31 негативного зворотного зв’язку, що охоплює весь підсилювач. Діод V14, відкритий колекторним струмом транзистора VI3 предоконечного каскаду, створює на базах транзисторів вихідного каскаду невелике початкове зміщення і стабілізує режим цих транзисторів при змінах навколишньої температури.

Приймач живиться від найпростішого мережевого випрямляча, зібраного по бруківці схемою на діодах V19-V22. Напруга живлення радіочастотної частини приймача і операційного підсилювача стабілізовано ланцюжком R26V11. Конденсатори С23 і С24, шунтуючі первинну обмотку трансформатора харчування, сприяють ослабленню імпульсних перешкод, що поширюються по мережних проводам

Майже всі деталі приймача крім органів управління і випрямляча розташовані на друкованій платі розмірами 165 X 75 мм. Розміщення деталей на платі (вид з боку фольги) показано на рис 3. Друкована плата виконана з одностороннього фольгіровенного склотекстоліти Проводящие “доріжки” і “острівці”, на яких виконано монтаж, оточені великими за площею ділянками “заземленою” фольги Ізолюючі канавки можна протравити, прорізати різаком або програвовать. Таке рішення хоча і дещо збільшує ємність монтажу, але дозволяє значною мірою позбутися від паразитних зв’язків між різними ланцюгами схеми Крім того, монтаж виходить міцніше, а при травленні економляться хімікалії.

Котушки приймача намотані на каркасах діаметром 5,5 мм виток до витка проводом ПЕЛШО 0,25 Каркаси можна підібрати готові або виточити з будь-якого високочастотного ізолюючого матеріалу, наприклад з органічного скла. У каркаси загвинчуються магнетитові подстроечніком діаметром 4 і довжиною 6 .. .7 мм. Можна використовувати подстроечніком від броньових магнітопроводів СБ-12а. Котушки L1 і L2 містять по 6 витків, відведення котушки L1 зроблений від другого витка. Відстань між осями каркасів котушок L1 і L2 складає 10 мм. Котушка гетеродина L4 містить 12 витків з відведенням від третього витка. Котушка зв’язку L3 має 2 витка, намотаних впритул до “заземленному” висновку контурної котушки L4. Для котушок приймача можна використовувати й інші каркаси, наприклад діаметром 7,5 мм від контурів телевізійних приймачів з магнетитовими подстроечнікамі СЦР-1. У цьому випадку рекомендується дещо збільшити діаметр проводу і довжину намотування, щоб сохраніть’прежнюю індуктивність. Корисно заекранувати котушки, використовуючи екрани згаданих контурів, а для створення зв’язку між вхідними контурами включити конденсатор ємністю 0,2 … 0,4 пф. У контурах Приймача встановлені Конденсатори підлаштування Cl, С2 і С5 типу КПК-М. Конденсатори Сб, С9, CIO, С12-С14 бажано вибрати керамічні, конденсатори СЗ, С4, С7, С8, СІ, С16, С17 типу КЛС або КЛГ, до решти конденсаторів і резисторам особливих вимог не висувають У приймачі можна застосувати транзистори, діоди і мікросхему зазначених типів з будь-якими літерними індексами. Замість варікапную матриць КВС111 (А чи Б) можна включити пари варикапов з номінальною ємністю, рівної подвоєною ємності варікапной матриці. Схема включення варикапов залишається такою ж, як і в матриці. Діоди змішувача V9 і V10 бажано підібрати якомога точніше за допомогою омметра за однаковим прямому опору. Підбирати діоди можна і на готовому приймачі, керуючись наступним з правильно підібраними діодами вихідна напруга підсилювача А1 змінюється незначно при перебудові по діапазону, змінах амплітуди або зриві коливань гетеродина. Обмежувальні діоди V7 і V8 можна взяти будь високочастотні кремнієві, з номінальною місткістю не більше декількох пікофарад. Трансформатор харчування можна підібрати готовий, будь-якого типу, розрахований на потужність не менше 15.. .20 Вт Ефективне напруга на вторинній обмотці має становити 12 … 15 В При самостійному виготовленні трансформатор намотується на осерді Ш20Х25 Первинна обмотка містить 2200 витків дроту ПЕЛ або ПЕВ діаметром 0,15 мм Вторинна обмотка – 140 вітйов проводу тієї ж марки, діаметром 0,47 мм

Рис. 3

Конструкція шасі приймача показана на рис. 4. Габарити шасі (оріентвочно 280X140X70 мм) повністю визначаються розмірами друкованої плати, трансформатора і конденсаторів фільтра випрямляча. Основу шасі утворюють передня задня панелі, виготовлені з листового дюралюмінію товщиною 1,5 … 2 мм. 1анелі скріплені чотирма дюралюмінієвими стійками квадратного або іншого перерізу, розташованими по кутах панелей. Кріпильні гвинти загвинчуються торець стійок. На передній панелі розміщені потенціометри налаштування R21, регтора гучності R27, вимикач мережі S1 і сигнальна лампа Н1. На задній па- [їли розташовані мережевий роз’єм ХЗ, роз’єми підключення гучномовця (2 і антени XI. На ній же закріплені трансформатор живлення Т1 і конденсатори фільтра випрямляча С20 і С21. Друкована плата закріплюється на шасі будь-яким яюсобом, наприклад за допомогою дюралюмінієвих куточків. Розташування друкованої тети та інших великогабаритних деталей видно з малюнка. Виготовлена ​​конструкція або вставляється в коробчатий корпус, або (що простіше) облицьовувався (ерхнЯЯ, нижньої і бічними панелями. Верхню і нижню панелі для поліпшення жраніровкі приймача краще виготовити з дюралюмінію, а для бічних панелей иожно взяти декоративний пластик. Описана конструкція шасі зручна тим, гго при налагодженні та ремонті забезпечений вільний доступ до будь деталям прмніка. На осі потенціометра налаштування R21 закріплюється ручка великого діамеа з круглою шкалою.

Налагодження приймача починають з перевірки режимів транзисторів і мікросхеми. Напруга на емітера транзисторів вихідного каскаду УЗЧ VI7 і V18 має становити рівно половину напруги живлення. Його можна встановити, підбираючи опір резистора R29. Корисно виміряти струм спокою вихідного каскаду, включивши міліамперметр в ланцюг колектора транзистора VI7. Оптимальне значення струму лежить в межах 10.. .20 МА. При меншому струмі спокою можливі спотворення типу “сходинка”, більший струм призводить до нагрівання вихідних транзисторів. Струм спокою можна відрегулювати, підбираючи тип діода V14. Діоди серій Д2, Д9, Д18, Д20 з різними буквеними індексами мають і різне пряме

Рис. 4 опір. Чим воно більше, тим більше струм спокою вихідних транзисторів. Напруга на стоці польового транзистора V12 некритично, воно може лежати в межах 4.. 9 В. При великих відхиленнях слід підібрати опір резистора R30. Коефіцієнт посилення УЗЧ можна підібрати, змінюючи опір резистора зворотного зв’язку R31. Перевіривши проходження звукового сигналу від ланцюга затвора транзистора V12 до виходу, приступають до налагодження власне приймача.

Для хорошої стабілізації напруги живлення струм через резистор R26 повинен становити не менше 30 … 35 мА. Якщо струм значно відрізняється від вказаного значення, підбирають опір цього резистора. Відключивши гетеродин (отпаяв розв’язують резистор R1J), встановлюють за допомогою резистора R20 напруга +6 В на виході операційного підсилювача, контролюючи його в точці, позначеній літерою “А” на принциповій схемою. До цієї ж точки під’єднують осцилограф для контролю відсутності самозбудження підсилювача, а в подальшому і всієї системи ФАПЧ. Після виведення підсилювача на лінійний ділянку амплітудної характеристики його посилення стає максимальним і в гучномовці прослуховується слабкий шум. Далі перевіряють режим УРЧ. При мінімальному опорі резистора регулювання посилення R6 напружень на емітер транзистора V5 має бути 8.. .10 В. Його можна підібрати, змінюючи опір резистора R5. Збільшення опору підлаштування резистора R6 викликає закривання транзистора і підвищення напруги на емітер до 12 В. Наявність коливань в контурі гетеродина перевіряють, відновивши ланцюг живлення і вимірюючи напругу на стоці транзистора V6. Якщо зірвати коливання, доторкнувшись до верхнього за схемою висновку контурній котушки гетеродина L4 або замкнувши накоротко її висновки, напруга на стоці дещо зменшується. При роботі гетеродина кілька розбалансує і “нуль” операційного підсилювача. Початкова напруга в точці А (+6 В) відновлюють регулюванням резистора R20. Це регулювання доведеться повторити і ще кілька разів в процесі подальшої настройки приймача.

Тепер можна спробувати прийняти радіостанції УКХ діапазону. Оскільки вхідні контури ще не налаштовані, антену слід під’єднати через конденсатор ємністю 10 .. .30 пф безпосередньо до затвору транзистора V4. Діапазон настройки приймача встановлюється подсгроечніком котушки L4 і підлаштування конденсатором С5 при прослуховуванні всіх станцій УКХ діапазону, що працюють ‘в даній місцевості. Для сполучення контурів приймача слід тимчасово отпаять резистор R23. Діапазон настройки приймача потенціометром R21 при цьому розшириться приблизно вдвічі, що до речі сказати, полегшує пошук станцій. Однак замість неспотвореної програми будуть прослуховуватися лише частоти биття сигналів станцій і гетеродина прийом ника, оскільки петля ФАПЧ виявиться розірваним. У режимі биття дуже зручно домагатися максимальної чутливості приймача – просто по максимальній гучності биття. Підбираючи відстань між витками котушок L3 і L4, корисно встановити оптимальну зв’язок гетеродина зі змішувачем. Це робиться за максимальною гучності биття. Напруга гетеродина на висновках котушки L3 при оптимальній зв’язку має скласти 0,15 … 0,2 В.

Приєднавши антену спочатку до верхнього за схемою висновку котушки L1, а потім і до антенного роз’єму, налаштовують вхідні контури по максимальній гучності биття. На низькочастотному краю діапазону контуру цього домагаються потроечнікамі котушок L1 і L2, а на високочастотному – Конденсатори підлаштування С1 і С2. Повторивши цю операцію кілька разів, домагаються точного сполучення контурів. Корисно підібрати також становище відведення котушки L1 стосовно тієї антені, з якою працюватиме приймач. Сполучення контурів після підбору оптимальної зв’язку з антеною необхідно повторити. Після цього встановлюють на місце резистор R23 і оцінюють якість демодуляції ЧМ сигналів. Ланцюги корекції операційного підсилювача R16C12, R18C13 і R19C14 підбору зазвичай не вимагають. При правильно встановлених номіналах самозбудження петлі ФАПЧ (контролюється осцилографом, підключеним до контрольної точці А) відсутня при будь-яких можливих рівнях вхідного сигналу. Не повинно також спостерігатися короткочасних зривів стеження на піках модуляції, особливо при передачі програм, багатих високочастотними звуками. Такі зриви прослуховуються як хрипи і сильні спотворення шиплячих і дзвінких звуків. Короткочасні зриви стеження усуваються підбором елементів коригуючих ланцюжків R18C13 і R19C14, головним чином зменшенням ємності їх конденсаторів. Смуга захоплення системи ФАПЧ повинна бути в 2-3 рази вже смуги утримання. Це дає можливість при пошуку станцій залишати ручку настройки в тому положенні, в якому станція була почута, т. е. “захоплена” системою ФАПЧ.

Для більш точного налаштування на частоти станцій в приймач можна ввести індикатор – стрілочний прилад зі струмом повного відхилення 50. .. 100 мкА, підключений як вольтметр до точки А. Додатковий опір підбирається таким чином, щоб стрілка знаходилась в середині шкали при напрузі б 6 на виході підсилювача. У режимі захоплення при розладі приймача щодо частоти станції стрілка буде відхилятися в ту або іншу сторону (залежно від знака расстройки) до тих пір, поки не відбудеться зрив стеження. Точній настройці відповідає положення стрілки в середині шкали. За індикатором можна оцінити і силу сигналу станції. Вона пропорційна відхиленню стрілки від середини шкали-на краях смуги утримання. Після установки приймача на його постійне місце і підключення антени, з якою він буде працювати, встановлюють посилення УРЧ підлаштування резистором R6 таким, щоб смуга утримання більшості прослуховує станцій знаходилася в межах 1 .. .2 МГц. Така смуга утримання відповідає змінам напруги на виході операційного підсилювача на ± 1 … 2 В. Зауважимо, що у правильно налагодженого приймача за відсутності сигналів станцій догляд цієї напруги при перебудові по діапазону не повинен перевершувати 0,5 В.

Приймач можна оснастити і електронної шкалою – аналогічним вольтметром, приєднаним до движку резистора настройки R21. Шкалу цього приладу градуіруют безпосередньо в мегагерцах, за допомогою сигнал-генератора або за відомими частотам прийнятих станцій. У виготовлений приймач можна внести і ще ряд удосконалень. На вході УЗЧ корисно включити регулятор тембру, виконаний за будь відомою схемою. Недостатнє після введення регулятора тембру посилення УЗЧ можна підвищити, збільшуючи опір резистора зворотного зв’язку R31 або ввівши ще один каскад посилення. Вихідну потужність УЗЧ можна підвищити, замші вихідні транзистори VI7 до V18 більш потужними. У разі прослуховування фону, що виникає через недостатню фільтрації живлячої напруги, між конденсаторами фільтра випрямляча С20 і С21 корисно включити резистор з опором 5 … 20 Ом.

На закінчення необхідно сказати кілька слів про антени для даного приймача. В умовах міста при великій напруженості поля УКХ станцій приймач працює з будь кімнатною антеною, або просто з відрізком проводу. Довжину відрізка рекомендується взяти близькою до чверті довжини хвилі, т. Е. Близько 1 м. Тоді опір антени буде активним, 40 … 60 Ом. Саме на такий опір і розрахований вхід приймача. При використанні кімнатних антен, або зовнішніх антен, встановлених в оточенні високих будівель або інших предметів, можлива інтерференція прямих і відбитих сигналів, одночасно приходять до антени. При несприятливих умовах інтерференція помітно погіршує якість прийому (це вірно і для звичайних супергегеродінних приймачів). Спосіб боротьби з інтерференцією тільки один – змінити розташування антени. У приймачі прямого перетворення через інтерференції можуть відбуватися зриви стеження, наприклад при переміщенні людей поблизу кімнатної антени. В умовах невисокої напруженості поля УКХ станцій добрі результати дає зовнішня дипольная антена з фідером з коаксіального кабелю, а ще краще – дипольная антена з рефлектором. Для УКВ прийому придатні всі типи однодіапазонні приймальних телевізійних антен, розміри яких змінені відповідно до довжинами хвиль радіомовного УКХ діапазону 4,1 … 4,55 мм. Можна користуватися і колективними телевізійними антенами. У будь-якому випадку придатність антени можна оцінити по смузі утримання приймача: при максимальному посиленні УРЧ вона повинна бути не менше 0,5 МГц для отримання якісного і стабільного. прийому.

Стереодекодер. Простий УКХ приймач можна доповнити стереодекодера, тоді він дозволить прослуховувати і стереопередач. Пропонований стереодекодер розрахований на радянську систему стереотрансляція з полярною модуляцією. У цій системі сигнали двох звукових каналів А і В складаються і віднімаються, утворюючи сумарний А + В і різницевий А – В сигнали. Сумарний сигнал подається на частотний модулятор радіомовного передавача безпосередньо, а для передачі разностного використовується поднесущая з частотою 31,25 кГц. Це забезпечує сумісність з існуючим Парком монофонических УКВ приймачів. Різницевий сигнал А – В модулює подіесущую за амплітудою. Потім AM сигнал піднесе додається до низькочастотного сумарним сигналом А + В. Отриманий стереосигнал називається полярно-модульованим. Його верхня огинає (за позитивними напівперіоди піднесе) відповідає сигналу лівого каналу А, а ннжняя огинає (по негативного напівперіоду) – сигналу правого каналу В. Гідність полярно-модульованого сигналу полягає в тому, що для його демодуляції придатний найпростіший Двуполярность детектор.

Використання полярно-модульованого сигналу для частотної модуляції сигналу радіомовного передавача невигідно, тому що більша частина дозволеною максимальною девіації частоти буде використана на марну модуляцію піднесе. Тому піднесу Шую При передачі штучно зменшують у 5 разів за амплітудою (на 14 дБ) за допомогою режекторного контуру, що має добротність 100 ± 5. А оскільки смуга пропускання такого контуру сягає 312,5 Гц, одночасно послаблюються і нижні частоти бічних смуг сигналу А – В. Залишкова девіація частоти передавача піднесе становить ± 10 кГц, а максимальна девіація частоти корисними компонентами сигналу ± 40 кГц, що досить близько до максимально допустимої девіації ± 50 кГц. Сформований описаним способом модулюючий сигнал називають комплексним стереофонічним сигналом (КСС).

При прийомі стереофонічною передачі на виході УКВприймача виділяється КСС. Якщо до виходу приймача підключений звичайний УЗЧ, то відтворюється звичайний монофонічний сигнал А + В. Для стереофонічного прийому потрібен стереодекодер. Він повинен забезпечити підйом піднесе на 14 дБ, або, кажучи іншими словами, відновити поднесушую, і потім продетектировать отриманий полярнодуліровенний сигнал. Саме ці функції і виконує описуваний стереодекодер.

Принципова схема стереодекодера показана на рнс. 5. Комплексний стереосигнал з виходу приймача через фільтруюущую ланцюжок R1C1 подається на інвертується вхід операційного підсилювача А1. Частота зрізу ланцюжка обрана близько 60 кГц – це найвища частота, що міститься в комплексному стереосігнале. Підсилювач А1 потрібен для підйому рівня сигналу, що надходить з виходу приймача (50 .. Л 00 мВ) до рівня, необхідного для роботи полярного детектора (1 … 1,5 В). Підсилювач охоплений негативним зворотним зв’язком, напруга якої через резистори R8 і R9 надходить на той же інвертується вхід підсилювача. Загальна посилення визначається відношенням сумарного опору цих резисторів до опору резистора R2. Посилення регулюється підлаштування резистором R8. У ланцюг зворотного зв’язку включений також Т-подібний бруківці режектоий фільтр, утворений коливальним контуром L1C4C5 в поздовжній гілки і резисторами R6 і R7 в поперечної гілки. Контур налаштований на частоту пригніченою піднесе 31,25 кГц. Режекторний фільтр послаблює дію негативного зворотного зв’язку на цій частоті, що і призводить до відповідного зростанню посилення і підйому піднесе. Якщо опір резисторів фільтра R6 + R7 одно 1/4 резонансного опору контуру, коефіцієнт передачі фільтра дорівнює нулю, а посилення на резонансній частоті дорівнює коефіцієнту підсилення підсилювача А1 без зворотного зв’язку. Підйом піднесе в цьому випадку виходить надмірно великим. Збільшуючи опір резистора R6, можна встановити необхідну величину підйому піднесе 14 дБ. Розрахунок показав, що АЧХ підсилювача з даної ланцюгом негативною зворотного зв’язку збігається з необхідною характеристикою ланцюга відновлення частоти, що піднесе за таких умов: добротність контуру L1C4C5 Q = 33,3; резонансне опір контуру одно 2,67 сумарного опору резисторів R6 і R7. Необхідна добротність контуру легко реалізується при намотуванні котушки L1 звичайним одножильним проводом на малогабаритному уніфікованому каркасі з феритовим підлаштування сердечником. Це вигідно відрізняє описуваний стереодекодер від інших відомих стереодекодеров, де необхідна добротність контуру ланцюга відновлення піднесе дорівнює 100.

Режим підсилювача А1 по постійному струму задається подільником нагий, рЯЖенія на резисторах R3 і R4, до якого підключений неінвертуючий вхід усщщтеля. По постійному струму підсилювач охоплений 100% -ної негативним зворотним зв’язком, що гарантує стабільність його режиму. Коригувальна ланцюжок R5C3 запобігає самозбудження підсилювача при охопленні його негативним зворотним зв’язком.

Полярно-модульований сигнал з відновленою піднесе знімається з виходу підсилювача А1 і детектується полярним детектором, зібраним на діодах V4 і V5. Ланцюги R13C13 в каналі А і R14C14 в каналі В фільтрують продетектованний сигнал, a R11C11 і R12C12, крім того, компенсують предискаженія. Між виходом підсилювача і полярним детектором включена ланцюжок R10C8, постійна часу якої дорівнює постійної часу ланцюгів R11C11 HR12C12. З цієї причини сумарний сигнал А + В, що надходить з виходу підсилювача, послаблюється в пропорції R11 / R10 + R11 або R12 / R10 + R12, в той час як модульовані різницевим сигналом А – В коливання з частотою, що піднесе 31,25 кГц проходять через конденсатор С8 практично без ослаблення. Підбираючи параметри ланцюга R10C8, наприклад, збільшуючи опір резистора R10 і в стільки ж раз зменшуючи ємність конденсатора С8, можна повністю компенсувати сигнал А в каналі В, і навпаки. Таким чином, ланцюжок R10C8 діє подібно компенсатора перехідних перешкод, збільшуючи поділ стереоканалов.

Напруга частоти, що піднесе через конденсатор С9 подається на діод VI і детектується ім. Продетектированного напруга відкриває транзистори V2 і V3, світлодіод V6 починає світитися і відображає наявність стереопередач.

Стереодекодер змонтований на друкованій платі розмірами 55X60 мм (рис. 6). Конденсатори С4 і С5 бажано підібрати з малим ТКЕ і_допуском не більше ± 20%, інші деталі можуть бути будь-яких типів. Котушка L1 намотана на уніфікованому каркасі від контурів ДВ, СВ або ПЧ радіомовного приймача. Каркас оснащений підрядником М600НН-3-СС2,8Х10. Обмотка котушки містить 660 витків дроту ПЕЛ 0,07. Друкована плата УКВприймача, в який встановлюється стереодекодер, також піддається переробкам. Це пов’язано з необхідністю введення ще одного каналу УЗЧ. Доцільно змонтувати обидва канали УЗЧ на окремій друкованій платі, а на платі приймача залишити лише деталі, що відносяться до високочастотної частини і системі ФАПЧ. Друкована плата приймача (див. Рис. 3) складена так, що УЗЧ і решта частини приймача легко розділяються. На передню панель приймача виводиться додаткова кнопка перемикача “Моно-Стерео”. Для цього можна використовувати кнопковий перемикач П2К. Схема з’єднання стереодекодера з приймачем показана на рис. 7. Нумерація деталей збережена такою ж, як і на принциповій схемі приймача, а номінальні значення проставлені тільки у випадку, якщо вони змінені. Для регулювання гучності служить здвоєний потенціометр R27-R27, а для установки стереобаланса – потенціометр R30. Можна застосувати і два роздільних регулятора гучності, тоді регулятор стереобаланса не потрібен.

У стереодекодера можна зробити і автоматичне перемикання режимів “Моно-Стерео”. З цією метою нижній (за схемою рис. 5) висновок резистора R12 від’єднується від загального проводу і приєднується до колектора транзистора УЗ. Друкована плата стереодекодера при цьому переробок не вимагає, треба лише просвердлити додатковий отвір у висновку колектора транзистора V3. Працює автоматичний перемикач наступним чином: при прийомі монопрограмми напруги піднесе ні, транзистору V2 і V3 закриті і світлодіод V6 не світиться. На колекторі транзистора УЗ при цьому * високий негативний потенціал, майже рівний напруги харчування. Через резистор R11, діоди V4, У5 і резистор

Рис. 7

R12 протікає струм, що відкриває діоди і тим самим з’єднує обидва входи УЗЧ з виходом підсилювача А1. При наявності піднесе транзистори V2 і V3 відкриваються і напруга на колекторі V3 падає майже до нуля. Діоди полярного детектора V4V5 опиняються без зміщення і звичайним чином детектируют стереосигнал. Недолік автоматичного перемикача полягає в кілька підвищеному рівні шуму при прийомі монопрограмм. Додатковий шум створюють підсилювач А1 і відкриті транзистор V3 і діоди V4, V5.

При налагодженні зібраного стерео декодера, встановивши движки підлаштування резисторів R6 і R8 в положення максимального опору і включивши харчування, перевіряють напругу на виході операційного підсилювача (Висновок 5 мікросхеми А1). Воно має дорівнювати половині напруги живлення. Далі, підключивши до цього ж висновку мікросхеми осцилограф, переконуються у відсутності самозбудження підсилювача при зміні опору резистора R8. Якщо самозбудження виникає, його усувають підбором елементів коректує ланцюжка R5C3. Знайшовши в ефірі стереопередач, налаштовують контур L1C4C5 по максимуму напруги піднесе на виході підсилювача А1 (контролюється осцилографом). Після цього зменшують опір резистора R6 до такого значення, при якому расстройка контуру або замикання полюсів котушки накоротко знижує рівень поесущей рівно в 5 разів, і ще раз підлаштовують контур в резонанс. Слід зауважити, що при надмірному зменшенні опору резистора R6 підйом піднесе стає дуже великим, а підсилювач може перейти в режим самозбудження. Підлаштування резистором R8 встановлюють таке загальне посилення, щоб амплітуда відновленої піднесе на виході підсилювача становила 1 … 1,5 В. Потім, прослуховуючи стереопередач, підбирають елементи компенсуючої ланцюжка R10C8 по максимальному розділенню стереоканалов. Крім зазначених на схемі, достатньо випробувати ланцюжка 3,6 кОм і 0,02 мкФ, 6,8 кОм і 0,01 мкФ, 15 кОм і 4700 пФ. На закінчення підбирають ємність конденсатора С9, домагаючись чіткої роботи індикатора стереосигнала, і автоматичного перемикача “Моно-Стерео”, якщо він використаний.

Джерело: Конструкції радянських і чехословацьких радіоаматорів: Зб. статей. – Кн. 3. – М .: Радио и связь, 1987. – 144 с .: іл. – (Масова радиобиблиотека; Вип. 1113)