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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Рекорд передачи данных по 6G 27.09.2023 Шестое поколение мобильной связи, известное как 6G, обещает революцию в передаче данных, превосходящую 5G. Оно основано на использовании ранее неиспользуемых терагерцовых частот, что позволит достичь увеличения скорости передачи данных в 50 раз по сравнению с 5G и уменьшить задержку сигнала в 10 раз. Компании LG Electronics и Институт Генриха Герца в Германии провели успешные испытания, установив новый рекорд дальности передачи данных в 6G - 500 метров. Южнокорейские компании, такие как Samsung и LG, уже несколько лет активно тестируют и совершенствуют технологию 6G, устанавливая рекорды по дальности передачи данных. Недавние испытания позволили преодолеть отметку в 500 метров, превзойдя предыдущий рекорд в 320 метрах. Этот достижение имеет важное значение, так как 500 метров - это стандартное расстояние между мобильными башнями в городских условиях. Это означает, что технология 6G способна поддерживать связь между устройствами, находящимися в разных домах, зданиях или на улицах. Таким образом, 6G приближается к реальной реализации. Основным ограничением 6G является использование коротких терагерцовых волн. Для достижения этого рекорда, инженеры разработали новый многоканальный усилитель мощности и входной усилитель с низким уровнем шумов. Это позволило увеличить производительность на более чем 50% и установить новый рекорд дальности передачи данных. По прогнозам, обычные пользователи смогут начать использовать 6G не ранее 2029 года. Однако китайская телекоммуникационная компания China Unicorn надеется завершить технические исследования и запустить опытное оборудование на базе 6G уже через два года. Это означает, что следующее поколение мобильной связи может стать доступным для электронных и вычислительных устройств уже в начале следующего десятилетия.

Другие интересные новости:

▪ Старые деревья более устойчивы к засухе

▪ Volkswagen Golf нового поколения

▪ Электронная книга PocketBook Viva

▪ Порошковое покрытие электродов улучшит параметры аккумуляторов

▪ В мозге найдена зона сновидений

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Электродинамика. История и суть научного открытия

▪ статья Как зародился американский футбол? Подробный ответ

▪ статья Заточник ножей. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Схема электрооборудования автомобиля ВАЗ-2107. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразовательные подстанции и установки. Отопление, вентиляция и водоснабжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025