Простые чм и ам приемники для радиостанций. Простые чм и ам приемники для радиостанций Приемник прямого преобразования на 27 мгц

Приемник радиостанции выполнен на базе импортной микросхемы МС3362. Особенности этой микросхемы -двойное преобразование частоты, встроенный управляемый напряжением первый гетеродин. Аналог МС3362 - АК9401 описан в .

Принципиальная электрическая схема приемника 27 мГц показана на рис.1. Сигнал, принятый антенной, через переключатель "прием-передача" поступает на УРЧ, собранный на полевом транзисторе VT1 типа КП327. Применение этого транзистора обусловлено тем, что он содержит встроенные диоды, защищающие его от пробоя. Это приводит к повышению надежности как при пайке, так и при работе приемника вблизи работающих передатчиков.

Усиленный сигнал от УРЧ через катушку связи 15 подается на вход 1 МС3362. После смешивания входного сигнала с сигналом ГПД на выводе 19 выделяется сигнал первой промежуточной частоты 10,7 МГц, который через пьезофильтр Z2 поступает на вход второго преобразователя. Для получения второй промежуточной частоты 465 кГц используется кварц ZQ1 на частоту 10,24 МГц, подключенный к выводу 4. Индуктивность L6 обеспечивает изменение частоты кварца в небольших пределах, что позволяет более точно подстроить второй гетеродин. На выводе 2 можно контролировать частоту гетеродина. Резистор R5 является нагрузкой.

В результате преобразования на выводе 5 выделяется сигнал второй ПЧ, который через пьезофильтр Z1 (465 кГц) поступает на вход усилителя-ограничителя, где происходит основное усиление сигнала (вывод 7). После детектирования сигнал звуковой частоты с вывода 13 через ФНЧ R12R14 С21С22 поступает на регулятор громкости R15. Резистор R8 используется для регулировки порога включения шумоподавителя. Для индикации состояния схемы подавления шумов применен светодиод VD1.

При появлении полезного сигнала (несущей) загорается светодиод, транзистор VT2 закрывается и сигнал поступает на вход УНЧ. УНЧ заимствован из . Причем нет необходимости использовать мощные транзисторы, как в . Вполне достаточно транзисторов КТ502, КТ503 или КТ3107, КТЗ102. Как указано в , усилитель вносит искажения типа "ступенька", однако они слабо влияют на разборчивость речи. Потребляемый ток усилителя в отсутствии сигнала составляет 0,5.0,6 мА.

Усилитель звуковой частоты можно собрать также по схеме, показанной на рис.2. Потребляемый ток в отсутствие сигнала в этом случае составляет 5.6 мА. В остальном параметры усилителей одинаковы: потребляемый ток при максимальной громкости 25.30 мА, выходная мощность до 150 мВт. Резистором R25 (рис.2) устанавливают половину напряжения питания на эмиттерах VT7, VT8, а с помощью R29 необходимую чувствительность.

Настройка. Отсоединив вывод 5 микросхемы от пьезофильтра, на него от ГСС подают ЧМ сигнал амплитудой 200.300 мВ и частотой 465 кГц, модулированный гармоническим сигналом 1 кГц. Катушку L8 настраивают по максимуму выходного напряжения на резисторе R15. Схема шумопонижения при этом должна быть выключена (движок R8 находится в верхнем по схеме положении). Пьезофильтр желательно использовать восьмикристальный, так как последний в отличие от четырехкристального имеет более крутые спады АЧХ. Неплохие результаты получаются при замене катушки L8 пьезокерамическим резонатором на частоту 465 кГц . Резистором R11 устанавливают выходное напряжение на R15 в пределах 15...20 мВ. Сопротивление резистора R11 при этом составляет 3.10 кОм. Припаяв вывод 5 на место, отпаивают вывод 19 и на вход пьезофильтра Z2 подают частотно-модулированный сигнал 10,7 МГц амплитудой 300.400 мкВ. Изменяя индуктивность L6, подстраивают частоту второго гетеродина по минимуму искажений синусоидального сигнала, снимаемого с R15.

К выводам 21 и 22 подключен контур ГПД L7C19. С вывода 20 сигнал с частотой ГПД амплитудой 200...300 мВ подается на вход делителя частоты синтезатора (контрольная точка 2 в ). На вывод 23 поступает управляющее напряжение с выхода частотно-фазового детектора синтезатора (т.4 ). Подав с ГСС ЧМ сигнал частотой 27,2 МГц и амплитудой 10...15 мВ, вращают сердечник L8, пока не сработает система ФАПЧ синтезатора. Переключая каналы синтезатора частот, контролируют напряжение на выводе 23, которое не должно быть меньше 1 В. В противном случае ГПД не будет перестраиваться.

Уменьшив входное напряжение до 2...3 мкВ, в середине диапазона настраивают катушки L3, L4 по максимальному напряжению на УНЧ. В последнюю очередь подбирают R9 по минимальному гистерезису включения-выключения системы шумопонижения.

Микросхему можно использовать и с внешним гетеродином, подавая с него на выводы 21 или 22 сигнал амплитудой 200...400 мВ.

При проведении экспериментов микросхема МС3362 показала работоспособность вплоть до 500 МГц. В качестве первого гетеродина использовался генератор ГЧ-158, а входной сигнал подавался с ГЧ-168 на конденсатор СП. Подсоединив к СП кусок провода в качестве антенны, и перестраивая генератор, используемый в качестве гетеродина, в диапазоне 400...450 МГц, можно прослушивать радиостанции транкинговой и сотовой связи.

Схема печатной платы приемника с УНЧ рис.2 показана на рис.3 и рис.4. Контур L8C20 заменен пьезорезонатором на 465 кГц, при этом сопротивление резистора R11 составляет 3.10 кОм. Конденсаторы С4, С9, С13, С16, С17 бескорпусные, их паяют со стороны проводников. Резистор R5 и конденсатор С22 на печатной плате не установлены. Контурные конденсаторы размещены непосредственно на каркасе контура и закрыты экраном. На печатной плате фольга со стороны деталей оставлена в качестве экрана и соединена с корпусом.

Параметры катушек: L1-20 витков; L3, L4-12 витков; L2, L5 - 4-6 витков; L7- 30 витков провода ПЭВ 0,25; L6 -55 витков провода ПЭВ 0,15; L8 - 250 витков провода ПЭВ 0,1.

Литература:

1. Александров И. Узкополосный ЧМ приемник АК9401 для радиостанции// Радиолюбитель. -1995.- №1-С.46-47.

2. Белоусов О. Экономичный УЗЧ// Радиолюбитель. -1997.-№6.-С.19.

3. Васильев В. Современная автомобильная радиостанция 27 МГц// Радиолюбитель.-1997.-№3,-С.36-38.

4. Опанасенко С. Синтезатор частот 27 МГц// Радюаматор.-1998,- №7.-С.55-56.

Рабочая частота...............................................................27140 кГц;

Чувствительность приемника, не хуже................................5 мкВ;

Мощность УЗЧ.....................................................................100 мВт;

Частота сигнала "Вызов"...................................................1,25 кГц.

Схема приемника радиостанции приведена на рис. 1. Он выполнен на микросхеме К174ХА10 и каких-либо особенностей не имеет.

На транзисторе VT1 реализован УВЧ. Данные катушек приемника приведены в табл. 1.

Таблица 1

Намоточные данные катушек приемника

Динамическая головка помещена в отдельный корпус и соединяется с радиостанцией гибким экранированным проводом, в этом же корпусе устанавливается кнопка "RX-TX" которой переводят радиостанцию и режим "Передача".

Коммутация осуществляется малогабаритными реле типа РЭС80 с рабочим напряжением 8 В. При желании повысить выходную мощность можно включением дополнительного усилителя ЗЧ. Схема передатчика радиостанции приведена на рис. 2. Данные катушек передатчика приводятся в табл. 2.

Рис. 1. Схема приемника радиостанции на 27 МГц

Таблица 2

Намоточные данные катушек передатчика

Схема блока коммутации также представлена на рис. 2. Кнопка "RX-TX" устанавливается либо на передней панели корпуса переносной радиостанции, либо вместе с громкоговорителем ВА1 в отдельном корпусе. На рис. 3 приведена схема контроля питающего напряжения; она имеет небольшие габариты и собирается навесным монтажом, необходимо лишь подстройкой R1 и R2 установить порог срабатывания логических элементов микросхемы DD1.

Рис. 2. Схема передатчика радиостанции на 27МГц

Рис. 3. Схема контроля напряжения радиостанции на 27 МГц

Этот блок особенно необходим, если радиостанция питается от аккумуляторов, расположенных внутри корпуса.

Катушки L4, L5, L6, L7 приемника помещены в алюминиевые экраны. Можно использовать контура ПЧ от транзисторных радиоприемников.

Подробное описание радиостанции и монтаж описываются в журнале "Радиолюбитель", №9, 1995г.

Схема несложного самодельного транзисторного приемника для работы в комплексе аппаратуры радиоуправления. Диапазон частот 27МГц.

Принципиальная схема

Подстроечный резистор R2 обеспечивает установку желаемой рабочей точки при настройке приемника. Ограничительный резистор R1 препятствует выходу из строя транзистора VT1 при случайной установке движка R2 в процессе настройки в крайнее верхнее положение.

С выхода фильтра нижних частот R5C7 продетектированный сигнал поступает на вход УНЧ, собранного на транзисторах VT2 и VT3. Непосредственное включение транзисторов с охватом схемы глубокой отрицательной связью по постоянному току через резистор R7 обеспечивает хорошую термостабилизацию положения рабочей точки.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного транзисторного приемника-сверхрегенератора для радиоуправления на 27 МГц.

Общий коэффициент усиления УНЧ в такой схеме может достигать 1000—3000. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT4 обеспечивает развязку приемника с последующими каскадами.

Детали и конструкция

Печатная плата изображена на рисунке 2 и никаких комментариев не требует. Все конденсаторы, кроме электролитических С8 и С10, должны быть керамическими.

Рис. 2. Печатная плата для самодельного приемника радиоуправления на четырех транзисторах.

Подстроечный резистор R2 может быть либо СПЭ-386, либо РШ-бЗМг. Все транзисторы — либо КТ315, либо КТ3102 с любыми буквенными индексами. Контурная катушка имеет 7 витков провода диаметром 0,5 мм на каркасе с подстроечным сердечником из карбонильного железа.

Диаметр каркаса может быть в диапазоне 5—9 мм. Дроссель L1 — стандартный на 20—68 мкГн. В качестве антенны используется штырь либо гибкий провод длиной 20—40 см.

Настройка

Настройка заключается в установке оптимального режима сверхрегенерации с помощью R2 и настройке контура L2C5 в резонанс по сигналу своего передатчика. Конденсатор Сб должен иметь начальную емкость 15 пФ. Его значение уточняется в процессе настройки до получения максимума колебаний, наблюдаемых осциллографом в точке соединения конденсаторов С7 и С9.

Настройка УНЧ сводится к установке на эмиттере транзистора VT4 напряжения, равного 4 В, путем подбора сопротивления резистора R7, для чего временно его целесообразно заменить переменным.

Соединительные провода должны при этом быть как можно короче во избежание наводок на базу VT2. При отсутствии осциллографа к выходу приемника можно подключить высокоомные наушники (например ТОН-2) и подобрать положение движка R2 и величину С6 по максимальной громкости прослушиваемых шумов при выключенном передатчике.

Затем включить передатчик (имеется в виду, что он работает в режиме амплитудной модуляции сигналами с выхода шифратора), и настроить входной контур на максимальную громкость. Иногда после этого полезно подобрать положение движка потенциометра R2.

Днищенко В. А. Дистанционное управление моделями (500 схем для радиолюбителей).

Ремонтируя радиоуправляемую детскую игрушку, обнаружил, что весь радиоприёмник собран на одном транзисторе, который выполняет функцию сверхрегенеративного детектора. Такая же простая конструкция приёмной части встречается в детских радиостанциях «Уоки – Токи». Высокая чувствительность и избирательность обеспечиваются детектором на одном активном элементе – транзисторе, а особенность заключается в том, что он может детектировать сигнал как с АМ (с амплитудной модуляцией), так и с ЧМ (с частотной модуляцией). Такой приёмник перекрывает как любительский диапазон 28 – 29,7 МГц, так и диапазон Си – Би, 27 МГц. В порыве ностальгии я решил собрать такой сверхрегенератор, чтобы использовать его как составную часть суперсверхрегенеративного приёмника.

Сверхрегенеративный приёмник на 28 МГц.

Именно с него пришлось начать, чтобы полностью собрать всю схему суперсверхрегенеративного приёмника на диапазон FM (87,5 – 108) МГц.

Частота 28 МГц оказалась оптимальной, так как ни третья 84 МГц, ни четвёртая 112 МГц гармоники сверхрегенератора не попадают на вход диапазона 87,5 – 108 МГц, УКВ ЧМ (FM ) приёмника, который я решил сделать. Получается, что излучение сверхрегенератора не будет забивать приём радиовещательных станций FM помехами. На этой частоте (28 МГц) я попытался оптимизировать детектор, обеспечив, таким образом, приемлемые нелинейные искажения и уровень собственного шума, чувствительность, устойчивую генерацию, сопровождающую вспышками гашения с частотой 70 кГц. Сделать такое намного проще на фиксированной частоте, чем на протяжении всего диапазона FM длиной в 20 МГц перестраивать сверхрегенеративный детектор.

Рис. 1. Сверхрегенеративный приёмник на частоты 27 и 28 МГц.

Сама схема сверхрегенератора (транзистор Т2) не отличается от традиционных схем аналогичных детекторов, которые используются до сегодняшнего дня.

Селективный каскад (транзистор Т1) имеет на входе полосовой фильтр (L 1 – L 3), а его выход загружен на фильтр (L 4 - L 6) на связанных контурах, что препятствует прохождению излучения в антенну, и дополнительно повышает чувствительность приёмника. Благодаря этому каскаду отсутствует влияние антенны на детектор, что дополнительно стабилизирует его параметры.

На фото 1 спектр высокочастотного сигнала сверхрегенеративного детектора. Каскад усилителя высокой частоты на транзисторе Т1 препятствует прохождению такой помехи в антенну.

Фото 3. УНЧ.

Оставалось только выполнить монтаж селективного усилителя и самого детектора. Печатную плату для SMD деталей, лучше использовать не тоньше 1 мм, иначе её незначительная деформация приведёт к выходу (расслоению) ЧИП-компонентов.

Можно использовать любые по размеру резисторы и конденсаторы для SMD монтажа, например, типоразмер 0805, значение в дюймах, составляет (2 на 1,5) мм, хорошо соизмерим с габаритами катушек индуктивности. Конденсаторы более 1 мкФ - электролитические КЭ или танталовые, любого удобного типоразмера. Конденсаторы менее 1 мкФ – керамические. Сам размер печатной платы будет зависеть от размера радиокомпонентов.

Правильно собранный приёмник не нуждается в настройке, потому что для удобства я использовал все катушки индуктивности промышленного производства с номиналом 1,5 мкГн. В схеме использовалась катушка индуктивности Fixed (Chip Inductors ) от производителя Panasonic , типоразмер 2520 (габаритные размеры в мм) или 1008, (размер в дюймах), индуктивность 1,5 мкГн, обозначение ELJFC 1R 5 F , которая имеет добротность 25. Можно воспользоваться катушками другого производителя, например, Murata LQH 4N 1R 5MO 4, (SMD ) чип-индуктивность 1210, 10% с добротностью 20 или аналогичные им по индуктивности и по добротности катушки. Следует отметить, что катушки другого производителя могут иметь иную собственную ёмкость и возможно лучшую добротность, что только улучшит чувствительность и избирательность приёмника, но тогда необходима дополнительная настройка. Но в основном это будет касаться контура сверхрегенератора, катушки L 8. Перестройку по диапазону можно осуществить подстроечным конденсатором или с помощью варикапа.

Фото 5.

Фото 6.

На фото 5 демодулированный сигнал на выходе усилителя звуковой частоты. Параметры приёмного сигнала: несущая частота 28 МГц, девиация частоты 50 кГц, частота модуляции 1 кГц. Нелинейные искажения не заметны при сравнении с контрольным сигналом от звукового генератора.

На фото 6 показание осциллографа, подключённого к эмиттеру транзистора Т2. Частота ультразвукового генератора гашения вспышек равна 70 кГц.

Чувствительность при соотношении сигнал / шум 10 дБ - 3 мкВ.

Излучение в антенну – 60 дБ.

Такой приёмник мне пригодился. С его помощью удалось определить неисправность в радиоуправляемой игрушке на 27 МГц. Оказалось, одной команды не было слышно с пульта, не был распаян переключатель. А ещё на этой частоте он ловит переговоры дальнобойщиков в радиусе 2-х километров.

Фото 7. Макет радиоприёмника на 27 - 28 МГц.

Но у этой конструкции другие задачи. На самом деле я сделал тракт промежуточной частоты на 28 МГц с детектором и УНЧ. Теперь достаточно подсоединить ещё один транзистор в роли смесителя, подсоединить ВЧ генератор и получится суперсверхрегенеративный приёмник , который будет иметь все диапазоны, что выдаёт генератор, но с разницей в 28 МГц. Но об этом в следующем посту.

Приемный тракт 27 мГц

Принципиальная схема приемного тракта показана на рисунке. Тракт построен на основе микросхемы МС3361. При приеме питание и сигнал от антенны поступает на УРЧ на транзисторе VT1. Диоды VD1 и VD2 защищают вход УРЧ от статического электричества, которое может быть в антенне, и от случайного проникания сигнала с выхода передатчика, если тракт работает в составе радиостанции. Далее сигнал сразу поступает на базу транзистора VT1.

Сопротивление R1 в базовой цепи транзистора VT1 относительно мало, поэтому каскад работает в барьерном режиме, характерном малыми шумами и высоким усилением на ВЧ. При необходимости понизить ток потребления, каскад легко перевести в обычный режим, увеличив сопротивление R1 до 150-250 kOm.

В коллекторной цепи VT1 включен контур L1-C3-C4, настроенный на частоту принимаемого канала. Конденсаторы СЗ и С4 входят в состав контура и одновременно составляют емкостный трансформатор, необходимый для согласования контура с входом преобразователя частоты микросхемы А1.

Тракт ВЧ-ПЧ выполнен на микросхеме А1 - МС3361 по почти типовой схеме. Разница в том, что для улучшения запуска гетеродина преобразователя частоты микросхемы, в цепь гетеродина включен дополнительный последовательный контур C5-L2. Подстройкой катушки L2 можно в небольших пределах изменять частоту гетеродина, что может потребоваться при точном сопряжении частот приемника и передатчика, и обеспечения минимальных искажений при демодуляции и максимальной дальности приема.

Гетеродин работает на частоте 27,575 MHz, что выше частоты принимаемого сигнала (27,12 МГц). Возможна работа и на частоте ниже частоты принимаемого сигнала, это зависит от того, какие кварцевые резонаторы есть в вашем распоряжении.

Сигнал промежуточной частоты 455 kHz выделяется пъезокерамическим фильтром Q2 на полосу с центральной частотой 455 kHz. Это фильтр от импортного карманного приемника с АМ-диапазоном. Если имеющиеся у вас резонаторы для приемника и передатчика дают разность в частоте 465 kHz, нужно на месте Q2 использовать отечественный фильтр (на частоту 465 kHz).

В частотном детекторе работает контур Т1, в качестве которого используется готовый контур ПЧ от импортного карманного приемника с AM диапазоном. Экран контура соединен не с общим минусом, а с положительным полюсом питания. Это необычно, но не принципиально, - просто так удобнее с точки зрения монтажа.

Низкочастотный сигнал выделяется на выводе 9 А1 и поступает по двум направлениям, - на выход через С15 и на систему шумопонижения микросхемы А1.

Система шумопонижения сделана по схеме, рекомендованной производителем микросхемы МС3361 , с той лишь разницей, что порог устанавливается не переменным, а подстроечным резистором R5. Порог шумопонижения устанавливают в процессе налаживания этого радиотракта и в процессе эксплуатации его не изменяют. Впрочем, можно вернуться к типовой схеме, и установить вместе R5 переменный резистор, который вывести наружу корпуса радиостанции и пользоваться им в процессе эксплуатации.

Выходом системы шумопонижения является вывод 14 микросхемы А1, там находится ключ, замыкающийся на общий минус при отсутствии приема сигнала. Его можно использовать для индикации приема или для блокировки внешнего УНЧ. В простейшем случае, его можно соединить с правым по схеме выводом С15, чтобы он шунтировал выход, когда нет приема полезного сигнала.

Схема собрана на печатной плате, сделанной из фольгированного стеклотекстолита.

Плату можно сделать, как при помощи персонального компьютера и лазерного принтера или «фотопозитива», так и «дедовским» способом, - перевести точки расположения отверстий на заготовку кернением, рассверлить, и нарисовать печатные дорожки нитрокраской лаком, но удобнее - перманентным маркером. Потом, - травление в растворе хлорного железа.

Катушки L1 и L2 намотаны на пластмассовых каркасах с ферритовыми сердечниками от модулей цветности телевизоров УСЦТ. Сейчас это наиболее доступные и практически бесплатные каркасы. Можно использовать и другие каркасы диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками диаметром 2,5 мм из феррита. Телевизоры данного «модельного ряда» часто оказываются выброшенными в самых неожиданных местах, и часто идут в разборку.

Катушка L1 содержит 6,5 витка провода ПЭВ 0,2-0,4. Катушка L2 - 8 витков того же провода.
Контур Т1, - готовый контур ПЧ на 455 kHz от импортного карманного приемника. Такие контура часто встречаются в продаже. Если такого контура нет, можно использовать самодельный. Для этого нужно намотать на таком же каркасе как L1 и L2 катушку из 90 витков провода ПЭВ 0,1-0,15 и включить параллельно ей конденсатор на 620-680 pF. Желательно предварительно этот контур настроить на частоту около 455 kHz при помощи генератора, а окончательную настройку выполнить уже при налаживании приемного тракта.

Фильтр промежуточной частоты Q2 от карманного приемника импортного производства, на промежуточную частоту 455 kHz. Марка и тип фильтра не известен (в магазине просто написано - «фильтр на 455 кГц»). Где вход, а где выход тоже не обозначено. Попробовал и так и так, -никакой разницы, наверное он симметричный. Средний вывод общий, а крайние -вход и выход.

Кварцевый резонатор Q1 должен по частоте отличаться от частоты принимаемого сигнала на значение ПЧ - 455 kHz. Если таких пар резонторов нет, но есть с разницей в 465 kHz, - нужно и фильтр ПЧ использовать на 465 kHz.

Проверьте работоспособность гетеродина по наличию ВЧ напряжения на выводе 2 А1 (ВЧ-вольтметр или осциллограф подключайте к этому выводу через конденсатор емкостью не более 3 pF). Подстройке катушку L2 так, чтобы была устойчивая генерация.

При налаживании нужно контролировать выходной сигнал подавая его на какой-то УНЧ, чтобы можно было прослушать качество приема. При этом можно пользоваться передатчиком любой СВ-радиостанции, работающей на частоте этого канала с узкополосной частотоной мрдуляцией, как генератором сигналов. Унесите включенный передатчик с зафиксированной нажатой одной из кнопок тонального вызова и подключенной антенной, подальше. Отсоедините вывод 16 А1 от конденсаторов СЗ и С4 и подключите к нему отрезок монтажного провода длиной не более метра. Установить R5 в среднее положение.

В динамике (или наушниках), подключенном на выходе тракта должен быть слышен сигнал вызова. Немного подстройте Т1 так, чтобы искажения были минимальными. Отнесите передатчик дальше и повторите подстройку. Затем, отключите провод-антенну от вывода 16 А1 и подключите на базу VT1, а вывод 16 соедините с конденсаторами СЗ и С4. Подстройте катушку L1 по максимальной дальности приема сигнала
передатчика.

Экспериментируя с дальностью приема более точно подстройте L1, L2 и Т1.

Агапов В.Н.
Литература:
1. Агапов В.Н. «СВ-радиостанция с индивидуальным вызовом». ж.Радиоконструктор, №8, 2006.