Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Усложнение конструкции этого приемника по сравнению с популярными у радиолюбителей простыми синхронными УКВ ЧМ приемниками, по мнению автора, оправдано улучшением основных характеристик: чувствительности и устойчивости работы.

Описываемый здесь приемник УКВ ЧМ сигналов для диапазона 65,8...73 МГц. отличается от ранее опубликованных большей чувствительностью и отсутствием таких свойственных им характерных недостатков, как нестабильность настройки и самопроизвольная перестройка на более сильный сигнал соседнего канала. Чувствительность синхронных гетеродинных приемников ограничивается тем. что "дрейф нуля" усилителя постоянного тока воздействует на узел управления частотой гетеродина и вызывает нестабильность настройки приемника. В разработанной автором конструкции она уменьшена за счет того, что вместо усилителей постоянного напряжения используются усилители переменного напряжения, достигнуто уменьшение "дрейфа нуля", что позволило увеличить чувствительность приемника, которая теперь составляет около 8 мкВ. Кроме того, изменение напряжения на узле управления частотой гетеродина уменьшается амплитудным ограничителем ZL1, поэтому под действием управляющего напряжения частота гетеродина не будет изменяться более чем на 100 кГц. Таким образом, исключается самопроизвольная настройка на соседнюю по частоте радиостанцию.

Приемник потребляет ток около 34 мА. Его структурная схема изображена на рис. 1.

Принимаемый сигнал от антенны через двухзвенный фильтр нижних частот Z1 и усилитель высокой частоты А1 поступает на сигнальный вход смесителя U1. На другой его вход поступает напряжение гетеродина G2. Если частоты сигнала и гетеродина не равны, то иа выходе смесителя образуется переменное напряжение биений, которое через фильтр нижних частот Z2, усилитель низких частот А2. сумматор A3 и амплитудный ограничитель ZL1 подается на узел управления частотой гетеродина U5 и изменяет частоту гетеродина G2 таким образом, что мгновенная разность частот сигнала и гетеродина уменьшается примерно до 72 Гц. Это значение частоты определяется нижней границей полосы пропускания усилителя низких частот А2.

Сигнал с выхода ФНЧ Z1 поступает также на сигнальный вход модулятора U2, на второй вход которого поступает переменное напряжение прямоугольной формы частотой 20 кГц от вспомогательного генератора низкой частоты G1.

В результате на выходе модулятора образуется модулированное по амплитуде высокочастотное напряжение, которое через усилитель высокой частоты А4 поступает на сигнальный вход смесителя U3 (fc), на второй вход которого поступает напряжение от гетеродина G2 (fg). На выходе смесителя появляется переменное напряжение частотой 20 кГц. модулированное по амплитуде колебаниями разностной частоты (т.е. частоты биений fb = fc - fg). которое через фильтр нижних частот Z3. усилитель низких частот А5 поступает на сигнальный вход демодулятора U4.

На второй вход демодулятора поступает переменное напряжение с частотой 20 кГц от генератора G2. На выходе демодулятора формируется переменное напряжение, частота которого равна мгновенной разности частот сигнала и гетеродина, затем оно через двухзвенный фильтр нижних частот Z4. сумматор A3 и амплитудный ограничитель ZL1 поступает на узел управления частотой гетеродина U5 и изменяет частоту гетеродина G2 таким образом, что система ФАПЧ приемника переходит из режима биений в режим удержания. Разность частот сигнала и гетеродина, при которой происходит переход в режим удержания, определяется частотой среза фильтра Z2 и составляет 10.6 кГц (при минимальном сигнале).

Таким образом, при работе системы ФАПЧ в режиме удержания (синхронизации) быстрые уходы частоты (72 Гц < f < 10,6 кГц) компенсируются каналом, состоящим из ФНЧ Z1, усилителя высокой частоты А1, смесителя U1, фильтра нижних частот Z2. усилителя низких частот А2, сумматора A3, амплитудного ограничителя ZL1, узла управления частотой U5 и гетеродина G2.

Медленные уходы частоты (< 330 Гц) компенсируются каналом, состоящим из модулятора U2, усилителя высокой частоты А4, смесителя U3, фильтра нижних частот Z3. усилителя низких частот А5, демодулятора U4, фильтра нижних частот Z4 и генератора G1. Переменное напряжение звуковых частот (72 Гц < fz < 10.6 кГц), пропорциональное отклонению мгновенного значения частоты сигнала на входе приемника, с усилителя низких часкл А2 поступает на выход приемника.

Динамические характеристики системы ФАПЧ определяются амплитудой входного сигнала и формой АЧХ фильтра нижних частот Z2. который представляет собой однозвенную RC-цепь. Форма АЧХ разомкнутой системы ФАПЧ приближена к форме АЧХ звена первого порядка, поэтому система ФАПЧ работает в режиме синхронизации при достаточно большом диапазоне амплитуд входного сигнала. Приемник не имеет системы АРУ, поэтому при очень большой амплитуде входного сигнала система ФАПЧ самовозбуждается (режим квазисинхронизма). Но и в этом случае приемник сохраняет работоспособность, так как самовозбуждение системы ФАПЧ не отражается на качестве выходного сигнала (частота автоколебаний в системе ФАПЧ оказывается выше 50 кГц).

Избирательность приемника по соседнему каналу определяется параметрами ФНЧ Z2, а избирательность по паразитным каналам приема (на гармониках гетеродина) - параметрами фильтра нижних частот Z1.

Принципиальная схема приемника приведена на рис. 2.

(нажмите для увеличения)

Сигнал от антенны через разделительный конденсатор C1 и ФНЧ. образованный конденсаторами С2 - С4 и катушками L1.12. поступает на УПЧ, выполненный на транзисторе VT1. Этот усилитель служит для уменьшения проникновения колебаний гетеродина во входную цепь, усиление его невелико и составляет Ку < 5. Транзистор включен по схеме с общей базой, что обеспечивает высокую линейность УВЧ и способствует повышению помехоустойчивости приемника (по аналогичной схеме выполнен и УВЧ на транзисторе VT4). Характеристическое сопротивление фильтра Z1 близко к 75 Ом. а его частота среза - 75 МГц.

Элементы R6. С8. R8. С9 образуют фазовращатель, который сдвигает фазу высокочастотного напряжения, поступающего на смеситель, выполненный на транзисторе VT2. на несколько десятков градусов. Это нужно для повышения чувствительности приемника. Дело в том. что в режиме удержания (синхронизации) фазовый сдвиг колебаний сигнала и гетеродина, поступающих на смеситель VT5. близок к 90. В то же время за счет задержки высокочастотного сигнала в модуляторе VT3 фазовый сдвиг между колебаниями сигнала и гетеродина на входах смесителя VT2 может отличаться от 90°. При приеме слабых частотно-модулированных сигналов с большой девиацией частоты это может привести к кратковременным срывам синхронизации в моменты максимального отклонения частоты. Цепь, состоящая из элементов R6. С8. R8. С9. обеспечивает дополнительную задержку высокочастотного сигнала, что позволяет установить на входах смесителя VT2 фазовый сдвиг колебаний около 90°.

Построение фильтров нижних частот Z2 и Z3 (соответственно на элементах R10. С12 и R26. С29) и усилителей низких частот А2 и А5 (на микросхемах DA1 и DA3) обоих каналов одинаково и отличается только номиналами используемых элементов. Низкочастотный сигнал снимается с выхода DA1. элементы R11, С15 служат для коррекции высокочастотных предыскажений.

Функции сумматора A3 и амплитудного ограничителя ZL1 выполняет микросхема DA2. Модулятор U2 выполнен на транзисторе VT3, а демодулятор U4 - на транзисторе VT6. Роль фильтра нижних частот Z4 выполняют элементы R30, C30. R31. C31. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 уменьшает влияние сумматора на параметры фильтра нижних частот. Узел управления частотой U5 выполнен на варикапе VD1, гетеродин G2 - на транзисторах VT8, VT9. а вспомогательный генератор низкой частоты G1 - на микросхеме DD1.

Крутизна узла управления частотой Sγпр - 35 кГц/В. поэтому при девиации частоты (f = 50 кГц) напряжение звуковой частоты на конденсаторе С19 составляет около 1,5 В, а на выходе приемника (на С15) - около 0,3 В.

Настройку приемника на частоту радиостанции производят изменением индуктивности катушки гетеродина L3.

Приемник собран в корпусе из листового дюралюминия. При его изготовлении использовался навесной монтаж. Гетеродин заключен в экран, кроме того, соединен с конденсаторами С19 (цепь управления), С41 (питание) и с затворами транзисторов VT2 и VT5 (сигнал гетеродина) отрезками телевизионного коаксиального кабеля. На всякий случай экранирован провод, соединяющий вывод 10 DD1 с затвором транзистора VT3, но это не обязательно.

В устройстве могут быть использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы - керамические, например. КТ или КМ. Конденсаторы С2 - С4, C37 - C39, С42, С43 должны иметь малый ТКЕ. Оксидные конденсаторы - любого типа.

В качестве транзисторов VT1, VT4, VT8 и VT9, кроме рекомендованных на схеме, можно использовать и другие сверхвысокочастотные соответствующей структуры и с граничной частотой более 900 МГц, емкостями переходов не более 2 пФ и малой постоянной времени цепи ОС (не более 10... 15 пс). Для транзисторов VT1 и VT4 особенно важны значения постоянной времени цепи ОС и коэффициент шума. В случае необходимости их замены подойдут КТ368, КТ3109, КТ325, КТ355, КТ372 с буквенными индексами, соответствующими указанным выше параметрам. В качестве VT6 и VT7 можно использовать любые высокочастотные соответствующей структуры: КТ312. КТ3102. КТ3107 с любыми буквенными индексами и др. Вместо К157УЛ1А (DA1 и DA3) можно использовать К157УЛ1Б, К157УД2 (DA2) вполне заменит любой операционный усилитель общего применения, способ ный работать при указанном на схеме напряжении питания. В качестве VT2, VT3, VT5 подойдут КП327 с другими буквенными индексами.

Катушки L1 - L3 намотаны на каркасах с внешним диаметром 6 мм проводом ПЭЛ-1 0.45 мм и содержат по пять витков. Их индуктивность регулируется латунными подстроечником и с резьбой М5.

При правильном монтаже и исправных радиодеталях настройка приемника предельно проста. Нужно переменным резистором R12 установить на конденсаторе С19 напряжение +4.5 В. а затем, вращая подстроечник катушки L3. настроить приемник на радиостанцию, добиваясь наилучшего качества звука. При наличии помех, возможно, потребуется поточнее настроить границу ФНЧ подстроечниками катушек L1 и L2. Для уменьшения взаимоиндукции эти катушки следует расположить так. чтобы оси были перпендикулярны.

Параметры приемника можно улучшить. Например, увеличить подавление паразитных каналов приема на гармониках гетеродина, применив на входе приемника трехзвенный ФНЧ. Но в этом случае катушки фильтра желательно экранировать.

За счет уменьшения сопротивления резистора R13 удается увеличить ширину полосы захвата на звуковых частотах и таким образом примерно в два раза повысить чувствительность приемника. Но здесь требуется большая точность в настройке гетеродина. К сожалению, при этом ухудшается отношение сигнал/шум на выходе приемника. Придется выбирать, что в конкретных условиях приема более важно.

Автор: А.Сергеев, г.Сасово Рязанской обл.

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Портативное зарядное устройство для электромобилей 03.01.2016 Норвежская компания Zaptec разработала первое портативное зарядное устройство для электромобилей. Небольшой блок, похожий на аккумулятор ноутбука, можно зарядить от обычной домашней электросети, а потом взять с собой, чтобы в любом месте и в любой момент подзарядить автомобиль. О разработке рассказывает сайт ESA. Зарядное устройство - одна из технологий, созданная в рамках программы Technology Transfer Европейского космического агентства (ESA). В частности, компания Zaptec занимается созданием инструментов для проб грунта Марса, Луны и астероидов, и технологии, созданные в процессе этой работы, адаптирует и для "земных" целей. Работая над созданием дрели для бурения в космосе, инженеры разработали технологию, которая оказалась очень полезной для проектирования зарядного устройства для электромобиля. Так как для бурения в космосе привычные нам дрели с вращающимся сверлом неэффективны, у компании стояла задача разработать новый метод. Было решено использовать плазму в качестве режущей кромки. Далее встал вопрос о снабжении инструмента энергией, ведь в условиях полета, например, на Марс возможности крайне ограничены - всего 100 ватт, солнечная энергия и небольшие батареи. Тогда инженеры и сконструировали небольшой трансформатор, который заряжается от маломощной сети, а потом может питать энергией инструмент. Именно эту технологию применили в описываемом зарядном устройстве - благодаря низкому энергопотреблению его можно подключить к обычной, бытовой электросети, а затем положить в багажник, отправляясь в далекое путешествие.

Другие интересные новости:

▪ Wi-Fi Mesh-система Xiaomi Mesh Router Suits

▪ Texas Instruments выпустит чипы ULP Bluetooth

▪ Грибок на крыше

▪ Беспроводной протокол Bolt для клавиатур и мышек

▪ Индийский космический зонд на орбите Марса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Зато мы делаем ракеты. Крылатое выражение

▪ статья Что такое коллаж? Подробный ответ

▪ статья Боль в ухе. Медицинская помощь

▪ статья КВ регенератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Допплеровский радиолокационный датчик движущихся объектов DMS-4. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024