Маломощный УКВ ЧМ (FM) радиопередатчик со стерео енкодером (NJM2035, КТ3107). Детали и налаживание

Всё хорошее располагает желать лучшего и тем весьма опасно - можно остаться и без того, что есть (не пишу ещё про хлопоты). Ранее , с диапазона 64 - 74 МГц на диапазон 88 - 108 МГц, прекрасно справлялся со своими обязанностями. Правда, воспроизведение шло только в режиме «моно», для вещания в режиме «стерео» было необходимо заменить стоящий в нём стереодекодер на другой, ибо выполнять свои функции он мог только в прежнем диапазоне. Назвать необходимые для этого работы монументальными было бы излишним, но тем не менее... Но вот захотелось стерео и всё тут!

После работ по перенастройки образ тюнера стоял перед глазами, внутреннее устройство казалось совершенно понятным. Но как выяснилось, уже вскоре, именно казалось. Со стереодекодером тоже поначалу проблем не было - купил радиоконструктор и собрал. . Забегая вперёд скажу, что после установки в тюнер он не заработал. Причина оказалась в микросхеме AN7420 (слышал, что каждая третья брак и вот убедился), после замены на ТА7343АР тюнер стал отлично функционировать.

Нижняя треть платы это практически всё обвязка микросхемы IR3R42 на которой и был построен родной стереодекодер. Поначалу и в мыслях не было заниматься выпаиванием ставшего ненужным - перерезать связующие дорожки, да и вся недолга. Но повнимательнее изучив печатную плату, принял решение убрать всё то, что остаётся без дела. Так проще, хотя и дольше, зато ни какой путаницы.

Фрагмент принципиальной схемы тюнера со стереодекодером на первом плане. В высшей степени всё наглядно и понятно.

А вот то, что от неё должно остаться на печатной плате.

Воистину «ломать - не строить», так что на этом этапе никаких трудностей не было. Учить выпаивать электронные компоненты, думаю не нужно даже кандидатов в чайники.

Плата с новым стереодекодером помещается на несущей раме тюнера (при помощи клея БФ-2) без проблем, все, что теперь требуется это правильно произвести соединение проводов идущих от неё к контактам печатной платы.

Под цифрой 1 - место подключения плюс 5 В питания, 2 - к переключателю «моно / стерео», 3 - на катод светодиода, 4 - выход правого канала, 5 - выход левого канала, 6 - вход, 7 - минус 5 В питания.

Здесь халява кончается и начинается работа. Делаем паяные соединения. Первый взгляд на данную схему стереодекодера - выбираем вывод обозначенный цифрой красного цвета, лучше по порядку, второй на фото схемы, с которой «убрано» всё лишнее - смотрим с выводом какого компонента необходимо сделать соединение и третий на расположенное выше фото печатной платы - куда практически паять на плате тюнера соответствующий провод.

Итак:

вывод №1 плюс питания (схема стереодекодера) - на контакт под цифрой 2 (схема тюнера), это красный провод от стереодекодера идёт на соответствующий контакт в левом нижнем углу платы тюнера (фото платы)
вывод №2 переключатель «моно-стерео» - на катод диода D6, провод салатного цвета идёт также в левый нижний угол платы тюнера на видимый там стеклянный диод
вывод №3 светодиод индикации «моно-стерео» - на контакт под цифрой 3, жёлтый провод на контакт в нижнем левом углу
выводы №4 и №5 выходы правого и левого каналов - через вновь устанавливаемые резисторы с сопротивлением
10 кОм на плюсовые контакты конденсаторов С53 и С54, это светло-коричневый и тёмно-коричневый провода, идущие на соответствующие контакты на плате тюнера
вывод №6 вход - на плюс конденсатора С40, белый провод идущий под шкив КПЕ на контакт «+» электролитического конденсатора
вывод №7 минус питания - на контакт под цифрой 1, чёрный провод соединяется с землёй платы тюнера

Фото крупным планом места большинства соединений.

Впечатления от результата

По окончанию работ и включению тюнера функция «моно - стерео» стала доступна сразу, без каких-либо дополнительных действий. Что касается впечатления от стереозвучания, то это сложно. Поясню - сейчас практически все станции работают в режиме стереовещания и при переходе с одной станции, на другую разницы в звуке не замечаешь, а все, как известно, познаётся в сравнении. Сейчас только телевизор «талдычит» на «моно». Одним словом слух радиослушателя изрядно избалован, а ведь было время когда, настроившись на станцию вещания (причём в определённое время) затаив дыхание с наслаждением слушал воспроизведение песен (причём любого репертуара). Хорошо живем, однако.

А вот то, что эксплуатируемый электронный объект находится в полном порядке и пользователю доступна любая заложенная в него производителем функция как и любому радиолюбителю осознавать однозначно приятно. Файлы проекта

СТЕРЕО - В ПРОСТОМ УКВ ПРИЕМНИКЕ

http://. ru/st-dek. shtml

Радиолюбители сегодня пробуют свои силы не только в кон-струировании радиоприемных устройств, но и с не меньшим успехом занимаются модернизацией аппаратуры промышленного производства. Вниманию читателей предлагается одна из любопытных любительских разработок.

Любой, даже самый простой и дешевый карманный УКВ радиоприемник с диапазоном 88..,108 МГц, каких сейчас немало на российском рынке (особенно китайского производства), дополненный несложным стереодекодером, позволит вам не только следить за последними новостями, находясь на даче или на рыбалке, но и, пользуясь стереотелефонами, прослушать с высоким качеством музыкальные программы стереофонического радиовещания.

Из всего многообразия недорогих импортных карманных приемников, имеющихся сейчас в продаже, пожалуй, самым лучшим по соотношению цена-качество является модель "TECSUN R-212T" производства КНР.

Небольшие габариты, хорошая чувствительность (2...3 мкВ в диапазоне УКВ), неплохая избирательность, экономичность, непрерывный диапазон от 64 до 108 МГц делают этот радиоприемник весьма подходящим для оснащения его стереодекодером.

При изготовлении стереодекодера ставилась задача минимального изменения конструкции самого приемника. Поэтому, после модернизации, внешне он отличался лишь наличием дополнительного гнезда для стереотелефонов.

Выбор импортных микросхем для стереодекодера обусловлен отсутствием отечественных аналогов. Были использованы изделия фирмы "PHILIPS": TDA7040T - стереодекодер частотно-модулированных сигналов с ФАПЧ и TDA7050T - стереоусилитель с выходом на головные стереотелефоны. Они приобретены автором по каталогу магазина "Промэлектроника" (, стоимость комплекта на момент покупки была 9 руб. 50 коп.).

Приведу некоторые технические характеристики микросхем, взятые из разных источников, а также определенные экспериментально.

TDA7040T - стереодекодер на ФАПЧ, микросхема выполнена в корпусе для поверхностного монтажа, его габариты (без выводов) - 5х4х1,2 мм.

Напряжение питания - 1,8...7 В (при напряжении менее 1,8 В микросхема обеспечивает на выходе сигнал в режиме "Моно".

Ток потребления - 5...7 мА.

Напряжение входного комплексного стереосигнала - 100 мВ.

Разделение каналов - не хуже 26 дБ (при напряжении питания 3 В на частоте 1000Гц). Коэффициент гармоник - 0,2 %.

Отношение сигнал/шум - 65 дБ.

TDA7050T - стереофонический усилитель, габариты корпуса такие же, как и предыдущей микросхемы.

Напряжение питания - 1,6...6 В.

Ток потребления - 5...7 мА.

Минимальное сопротивление нагрузки - 32 Ом.

Номинальная выходная мощность - 35 мВт на канал (при Uпит = 3 В и сопротивлении нагрузки 32 Ом).

Микросхема имеет защиту от коротких замыканий по цепям подключения нагрузки.

В дорабатываемом приемнике основой конструкции является интегральная микросхема АМ/ЧМ тракта СХА1191М (SONY), которая и определяет его хорошие характеристики. Микросхема работоспособна при снижении напряжения питания до 1,6 В. Ток потребления при работе на головные телефоны и средней громкости не превышает 10 мА (в режиме "Моно"). Комплексный сте-реосигнал (КСС) на стереодекодер берется с вывода 23 (выход АМ/ЧМ демодулятора) микросхемы СХА1191М.

Обратите внимание, что в монофонической конструкции приемника спектр демодулированного низкочастотного сигнала всегда ограничивается. В моем приемнике таким элементом является конденсатор между выходом демодулятора (частотного детектора) и общим проводом (С15), это снижает уровень шумов в режиме "Моно". В стереофоническом варианте радиоприемника для получения хорошего разделения каналов надо уменьшить емкость этого конденсатора до 0,015 мкф.

Предлагаемая конструкция стерео-декодера имеет следующие технические характеристики:
Разделение каналов - не хуже 26 дБ.
Напряжение питания -3 В.
Потребляемый ток в стереорежиме - 10 мА.
Максимальное неискаженное выходное напряжение на нагрузке 32 Ом - 1 В (в каждом канале).

Принципиальная электрическая схема стеродекодера приведена на рис. 1. Комплексный стереосигнал через корректирующую цепь R1C1R2 поступает на вход стереодекодера (вывод 8 микросхемы DA1). В стереорежиме корректирующая цепь определяет качество разделения каналов и тембр звучания. В цепи регулировки опорного генератора (вывод 3) подстроечным резистором R5 устанавливается режим работы ГУН по наилучшему разделению каналов.

Puc.1

После декодирования сигналы левого и правого каналов с выводов 5 и 6 микросхемы DA1 через делители R11R13 и R12R14 поступают на инвертирующие входы микросхемы стереофонического усилителя звуковой частоты (выводы 2 и 3 микросхемы DA2).

Устройство индикации стереофонического режима работы выполнено на транзисторах VT1 и VT2, в цепь коллектора последнего включен светодиод НИ. В отсутствии КСС на входе декодера на выводе 7 микросхемы DA1 управляющее напряжение имеет уровень около 640 мВ, которое поддерживает транзистор VT1 в открытом состоянии. Транзистор VT2 соответственно закрыт, и светодиод HL1 при этом не горит. При появлении КСС уровень управляющего напряжения уменьшается до 200 мВ, транзистор VT1 закрывается, а VT2 открывается, загорается светодиод HL1, индицируя режим "Стерео".

Монтаж стереодекодера и изменения в базовой конструкции приемника.

Плата стереодекодера (рис. 2) изготавливается из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Puc.2

Можно использовать односторонний стеклотекстолит, но тогда для крепления гнезда стереотелефонов XS1 потребуется приклеить "пятачки" из фольги со стороны установки деталей. Смонтированная плата стереодекодера установлена в небольшом зазоре между звуковой головкой приемника и задней крышкой корпуса (рис. 3).

Для ограничения перемещения ее в горизонтальной плоскости в крышке корпуса приемника надо приклеить по месту упор из пластика. Высота платы со стороны подстроечных резисторов R2 и R5 не должна превышать 7 мм, а со стороны транзисторов VT1 и VT2 - не более 9 мм. Чтобы выдержать эти габариты, следует приливы выводов подстроечных резисторов и конденсаторов утопить в плату, предварительно раззенковав отверстия сверлом 3-4 мм.

При установке платы отрезком липкой ленты необходимо изолировать металлический корпус переключателя диапазонов и участок платы стереодекодера, соприкасающийся с ним. Провода, соединяющие плату приемника с платой декодера, следует сделать длиной не более 50...60 мм, это обеспечит удобство сборки и разборки приемника. Под крышкой отсека питания просверлить два отверстия диаметром 3 мм напротив настроечных шлицев подстроечных резисторов R2 и R5.

В качестве цепи передачи сигнала (КСС) используется печатная дорожка цепи переключения диапазона (рис. 4). Для этого нужно разорвать дорожку от вывода 15 микросхемы СХА1191М (вход сигнала переключения диапазона) и соединить ее с выводом 23 этой же микросхемы (выход ЧМ демодулятора). Затем надо удалить фольгу между выводами переключателя диапазонов и соединить их с платой приемника и с платой декодера согласно рисунку.

Puc.4

Для работы устройства индикации необходимо провод, соединяющий катод светодиода HL1 с выводом 19 микросхемы СХА1191М (выход индикации настройки), удалить. Катод светодиода соединяют с резистором R10 стереоде-кодера (установить на плате приемника). Проводник от анода HL1 разрывают, и анод светодиода соединяют гибким проводом с плюсом питания (рис. 4). Удаляют резистор R5 (220 Ом) приемника. Оставшиеся пустыми участки печатных проводников используют для установки конденсатора С 10 стереодекодера. Резисторы R11 и R12 с конденсаторами С7 и С9 соединены со стороны расположения элементов.

Используемые радиоэлементы: транзисторы VT1, VT2 - КТ3102А, подойдут также транзисторы этой серии с буквенными индексами от Б до Е; конденсатор С мкф X 6,3 В, малогабаритный в изолирующем чехле, остальные конденсаторы - К10-17Б; резисторы R2, R5 - СПЗ-19а, остальные - МЛТ-0,125 Вт.

Чтобы упростить модернизацию приемника, решено было отказаться от AM диапазона и использовать переключатель диапазонов AM/FM для коммутации напряжения питания и сигнала КСС на плату декодера. В результате в верхнем положении переключателя приемник работает в монофоническом режиме, плата стереодекодера обесточена и сигнал КСС на нее не поступает. В нижнем положении переключателя приемник работает в режиме "Стерео" с выходом на дополнительное гнездо XS1 стереотелефонов.

В стереорежиме сохраняется возможность слушать передачи одновременно и через динамическую головку, используя регулятор громкости, или через вторые головные телефоны с помощью штатного разъема приемника.

Светодиод настройки на станцию служит в качестве индикатора стерео-режима. В этом случае индикация стереорежима является также индикацией точной настройки и позволяет уменьшить потребляемый ток, исключив один светодиод. Яркость свечения светодиода к тому же позволяет контролировать напряжение питания приемника. Если оно менее 1,85 В, то светодиод гаснет.

Регулятор громкости в стереодекодере не предусмотрен из-за отсутствия малогабаритного сдвоенного переменного резистора и трудности его установки в данном приемнике. Оптимальный уровень громкости устанавливается подбором резисторов R11 и R12. Громкость зависит также от типа применяемых стереотелефонов. Намного удобнее и комфортнее сделает эксплуатацию радиоприемника внешний регулятор громкости. Автор использует недорогие стереотелефоны с регулятором громкости.

Чтобы установить выходное гнездо XS1 стереотелефонов в корпусе приемника, с целью его фиксации просверлено отверстие диаметром 5 мм.

Примечание редакции. Поскольку автор дополнительно применил стерео-декодер только для системы CCIR (с пилот-тоном), то в конструкции приемника с расширенным УКВ диапазоном (64МГц) программы в стереофоническом режиме будут воспроизводиться только на участке диапазона 88МГц, если предусматривается работа радиостанции в режиме стереофонической передачи.

Хорошей заменой микросхемы TDA7050T может служить К174УН23. позволяющая регулировать громкость в двух каналах обычным переменным резистором (см. Радио". 1997, N 2, с. , 54; N 3, с. 32,33).

В. ЗДОРОВЦЕВ, г. Георгиевск Ставропольского края

(Радио 1-99)

УKB ПРИЕМНИК - В ПАЧКЕ "MARLBORO"

Одно из несомненных достоинств приемника - возможность приема около десятка популярных радиостанций в диапазоне 65,8...74 МГц или 88...108 МГц. Кроме того, приемник обладает неплохими параметрами: его чувствительность - не хуже 7 мкВ, выходная мощность - более 40 мВт, отношение сигнал/шум - не менее 40 дБ, ток потребления в режиме молчания (при отсутствии принимаемого сигнала) - максимум 10 мА, а потребляемый ток - не более 35 мА. Звуковой излучатель приемника (малогабаритная динамическая головка) воспроизводит сигналы в полосе частот 45Гц. Источник питания - батарея напряжением 3 В, работоспособность приемника сохраняется при снижении напряжения до 2 В. Если в качестве источника питания использовать два последовательно соединенных элемента A316, они проработают непрерывно 4ч, а с элементами "Varta" - 7ч.

Puc.1

Основу приемника (рис. 1) составляет многофункциональная микросхема К174ХА34 (DA1), которая представляет собой готовый супергетеродинный УКВ приемник, поскольку содержит и гетеродин , и смеситель , и усилитель ПЧ, и частотный детектор, и предварительный усилитель 3Ч. Кроме того, имеются амплитудный ограничитель и система автоподстройки частоты (АПЧ). Остается лишь подключить навесные элементы да "раскачать", при необходимости, выходной сигнал 3Ч до нужной мощности - это и было осуществлено в радиолаборатории журнала "Радио", причем с максимальным использованием типового включения микросхемы.

С антенны WA1 (ею служит плетеная ручка приемника из многожильного монтажного провода в изоляции) принимаемый сигнал поступает на широкополосный входной колебательный контур L2C11C13, рассчитанный на выбранный диапазон, а с контура - на вход микросхемы (выводы 12, 13). К другому входу микросхемы (выводыподключен контур гетеродина L1C2VD1. Изменением резонансной частоты этого контура настраивают приемник на нужную радиостанцию. Органом настройки в данном случае является варикап VD1. Его емкость изменяют электронным способом, подавая на варикап то или иное постоянное напряжение, снимаемое с движка переменного резистора R2. При этом частота настройки гетеродина превышает частоту сигнала принимаемой радиостанции на 75 кГц- значение промежуточной частоты.

Вся остальная обработка сигналов - смешение, усиление сигнала ПЧ, детектирование, предварительное усиление сигнала 3Ч осуществляется микросхемой. В итоге на выводе 14 появляется сигнал 3Ч амплитудой не менее 100 мВ, который, в принципе, можно подавать на головной телефон сопротивлением не менее 100 Ом. Для получения наибольшего выходного сигнала 3Ч вывод 16 микросхемы соединен с общим проводом через конденсатор С9. а для корректировки предыскажений сигнала ЧМ и обеспечения большей устойчивости работы усилителя между выводами 15 и 14 включен конденсатор С 10, образующий отрицательную обратную связь.

На выводе 9 микросхемы формируется постоянное напряжение, обратно пропорциоиальное уровню несущей частоты. Его можно использовать, например. для индикации настройки приемника на радиостанцию - светодиод HL2, являющийся одновременно индикатором включения приемника, при точной настройке на радиостанцию будет гаснуть. Правда, в данном варианте приемника эта цепь не реализована.

Катушка L1 содержит 12 витков на каркасе диаметром 5 мм, длина намотки 12...16 мм. L2 содержит 7 витков на таком же каркасе, длина намотки 7...10 мм. Провод для обеих катушек - ПЭВ 0,9.

Выходной сигнал 3Ч поступает с микросхемы на переменный резистор регулировки громкости R6, а с его движка - на усилитель 3Ч, выполненный по двухтактной схеме на транзисторах VT1-VT5. Но возможно применение других вариантов усилителей, способных работать на нагрузку сопротивлением 8 Ом при питающем напряжении 2-3 В. Рассмотрим некоторые из них.

Puc.2

Более всего этим требованиям удовлетворяет усилитель, выполненный на микросхеме К174УН4А (рис. 2), несмотря на то, что в справочнике на нее приведена нижняя граница питающего напряжения 5,4 В. Тем не менее эксперименты показали, что собранный по приведенной схеме усилитель при напряжении питания 3 В развивает на нагрузке сопротивлением 8 Ом выходную мощность 50...60 мВт и сохраняет работоспособность при снижении напряжения до 2 В. Достоинство усилителя также и в малом токе потребления: в режиме молчания - 3 мА, при максимальной громкости - 40...50 мА. Недостатком усилителя следует признать искажения типа "ступенька", которые становятся заметны при уменьшении питающего напряжения и амплитуды входного сигнала.

Следующим вариантом может быть усилитель 3Ч, выполненный на микросхеме К174УН17, рассчитанной на работу с высокоомными (не менее 30 Ом) стереофоническими головными телефонами. В данном случав вместо телефонов будет работать, например, динамическая головка 0.5ГДШ-1 со звуковой катушкой сопротивлением 50 Ом. При напряжении 2...3 В такой усилитель сможет развивать выходную мощность около 20 мВт, что обеспечит достаточно громкое звучание.

Усилитель 3Ч на микросхеме К174УН14 работает без искажений при минимальном напряжении питания 2,5 В. Недостатком такого усилителя является значительный ток потребления - это необходимая плата за "чистый* и громкий звук. Так, при питающем напряжении 3 В ток покоя составлял 17 мА. При входном сигнале амплитудой 40 мВ выходное напряжение достигало 1 В, потребляемый ток - 40 мА, а выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом - 45 мВт.

Если использовать две микросхемы К174УН14 и включить их по мостовой схеме, то при питающем напряжении 3 В можно добиться выходной мощности 100мВт на той же нагрузке 8 Ом, но значительно (до 120мА) возрастет максимальный потребляемый ток, что неприемлемо для малогабаритного приемника.

Опробован и вариант использования микросхемы К174УН20, представляющей собой стереоусилитель для переносной и автомобильной аппаратуры. Она содержит в своем корпусе как бы два микросхемы К174УН14 и имеет несколько лучшие параметры по сравнению с К174УН14 в обычном и мостовом включении. К примеру, нижняя граница питающего напряжения сместилась к 2,2 В, а выходную мощность в мостовом включении 10мВт на нагрузке 8 Ом удалось получить при напряжении 3 В и токе потребления 80...100 мА.

Усилитель 3Ч на микросхеме К174УН7 начинал работать без искажений при питающем напряжении 3,8 В, его выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом составляла 50 мВт при потребляемом токе 35 мА. С таким же напряжением получались хорошие результаты в случае использования операционного усилителя К157УД1, обладающего максимальным выходным током 300 мА.

Многие вопросы при построении усилителей 3Ч для низковольтной миниатюрной аппаратуры снимаются при использовании микросхемы К174УН23 - двухканального усилителя мощности 3Ч с электронной регулировкой громкости. Эта микросхема может работать как в стереофоническом режиме с выходом на головные телефоны, так и в мостовом монофоническом варианте с нагрузкой на низкоомную динамическую головку.

(Радио 10/95)

1. Изучение конструкции и параметров блока УКВ

Особенностью УКВ блока радиолы “Мелодия – 101 – стерео”, приводимая в документации схема которого показана на рис. 1, является электронная перестройка всех высокочастотных контуров с помощью варикапных матриц Д1 – Д3 . УКВ блок, включает в себя усилитель ВЧ на транзисторе Т1 , гетеродин на транзисторе Т2 и смеситель на транзисторе Т3 . Выходной сигнал ПЧ снимается с емкостного делителя С21 , С22 и поступает на блок ПЧ – блок У5 . Автоматическая подстройка УКВ блока на принимаемую станцию (АПЧ) производится сигналом рассогласования, поступающим с частотного детектора блока ПЧ через контакты кнопки В9 . Управляющее напряжение на варикапные матрицы поступает с блока настройки УКВ – блока У4 .

Напряжение питания +5 В поступает с блока питания – блок У10.

В таблице ниже приведены сведения о катушках индуктивностей, взятые из технической документации:

Катушка L1 намотана виток к витку на одном каркасе с L2 . Каркас из органического стекла с канавкой для намотки L2 диаметром 6 мм, сердечник из феррита марки 13ВЧ-1. На таких же каркасах намотаны катушки L3 и L4 . Сердечник катушки L4 латунный. Катушка ФПЧ L5 намотана на гладком каркасе диаметром 6,5 мм, с подстроечным сердечником из феррита 100НН диаметром 2,86 мм, длиной 12 мм. Схемы катушек приведены на рис.2.

Рис. 2 Схемы катушек блока УКВ-6С (У1) радиол “Мелодия – 101 - стерео” и “Мелодия – 102”

Перед тем как приступить к переделке блока, учитывая, что предприятия часто вводят существенные изменения в выпускаемую продукцию, полезно провести изучение переделываемого блока.

На изучаемом блоке УКВ была нанесена маркировка УКВ-1-1С. Его схема несколько отличается от приведенной в технической документации и выглядит так, как это показано на рис. 3.

Рис. 3 Принципиальная электрическая схема блока УКВ-1-1C радиолы “Мелодия – 101 - стерео”

В блоке отсутствует конденсатор C 1 , не совпадают номиналы емкостей конденсаторов C 2 , C 3 , С9 , C 11 , С15 , С16 , C 6 , C 8 , С14 , установлен дополнительный конденсатор С24 .

При определении номинальных значений емкостей конденсаторов УКВ блока, использовалась представленная на рис. 4 цветовая маркировка конденсаторов.

Рис. 4 Цветовая маркировка конденсаторов

Отличается от приведенного в документации и шаг намотки катушек L2 , L3 и L4 блока УКВ-1-1С и составляет 1,5 мм.

Теперь обратим внимание на варикапы. Измерения показали, что управляющее напряжение варикапов изменяется в пределах от 1,9 В в нижней части диапазона, до 10,2 В в средине диапазона и до 20,9 В в верхней части диапазона. При изменении напряжения в этих пределах, емкость матрицы варикапов изменяется примерно от C varl = 42/2 = 21 пФ в нижней части диапазона, до C varm = 22/2 = 11 пФ в средине диапазона и до C varh = 18/2 = 9 пФ в верхней части диапазона (см. график зависимости на рис. 5).

В соответствии со справочными данными коэффициент перекрытия по емкости для КВС111, не менее 2,1. Реальный коэффициент перекрытия по емкости составляет

Обеспечиваемый коэффициент перекрытия по частоте

2. Определение емкостей пединговых конденсаторов

Пединговыми (сжимающими диапазон) конденсаторами являются конденсаторы C5 , C11 и C14 . Необходимость пединговых конденсаторов можно определить, сравнив обеспечиваемый коэффициент перекрытия по частоте с требуемым. Требуемый коэффициент перекрытия диапазона с учетом запаса по частоте в 0,5 МГц по его краям можно определить по:

где f h – верхняя частота диапазона УКВ-2 (108 МГц); f l – нижняя частота диапазона УКВ-2 (87,5 МГц). Подставив необходимые значения в выражение выше получим:

Обеспечиваемый коэффициент перекрытия по частоте больше требуемого коэффициента перекрытия диапазона всего в

раза, это говорит о том, что пединговые конденсаторы должны либо отсутствовать, либо их емкость должна быть очень большой.

Чтобы избежать значительных переделок в блоке, примем вариант с пединговыми конденсаторами, значение емкости которых возьмем равным 10 нФ.

3. Определение числа витков катушек

Согласно формуле Томпсона частота резонанса электрического колебательного контура определяется как

Найдем отношение центральной частоты диапазона УКВ-2 к центральной частоте диапазона УКВ-1, записав это отношение через формулу Томпсона, при условии, что емкость контура остается неизменной и контур перестраивается лишь индуктивностью:

Учитывая, что индуктивность однослойной катушки (сплошная намотка и намотка с шагом), мкГн, определяется как

где µ с – действующая магнитная проницаемость сердечника, D cp – средний диаметр обмотки, мм; s - шаг намотки, мм; w - число витков, можно записать:

После алгебраических преобразований получаем квадратное уравнение:

При f УКВ1 = 70 МГц, f УКВ2 = 98 МГц, D ср = 6 мм, s =1,5 мм и для w УКВ1 L 2 = 4,25 витка (см. таблицу выше), это уравнение будет записано как:

w УКВ2 L 2 = 2,58 витка.

Аналогичный вид уравнение будет иметь и для w УКВ1 L 3 = 4,25 витка (см. таблицу выше):

Положительным решением этого уравнения будет w УКВ2 L 3 = 2,58 витка.

Для катушки гетеродина, с учетом того, что частота ПЧ равна 10,7 МГц, а, следовательно, f УКВ1Г = 80,7 МГц и f УКВ2Г = 108,7 МГц, и при w УКВ1 L 4 = 6,25 витка (см. таблицу выше), уравнение будет иметь вид:

Положительным решением этого уравнения будет w УКВ2 L 4 = 3,901 витка.

Проделанный расчет показывает, что число витков каждой из катушек следует соответствующим образом уменьшить. Будем уменьшать число витков катушек так, чтобы попасть в те же самые отверстия для выводов каркасов катушек. У катушки L2 отмотаем один виток сверху. У катушки L3 отмотаем один виток снизу. У катушки L4 отмотаем два витка сверху.

Найдем теперь, во сколько раз индуктивность переделанных катушек отличается от требуемой индуктивности. Для этого возьмем отношение индуктивности переделанной катушки к индуктивности катушки с расчетным значением числа витков

Тогда, для катушки L 2 :

Для катушки L 3 :

Для катушки L 4 :

Таким образом, для устранения разницы произведения L ·C для контуров до переделки катушек и после переделки катушек, общая емкость конденсаторов подключенных к катушке L 2 должна быть уменьшена в 1,375 раза, в это же число раз, должна быть уменьшена и общая емкость конденсаторов подключенных к катушке L 3 , а общая емкость конденсаторов подключенных к катушке L 4 должна быть уменьшена в 1,118 раза.

4. Определение значения емкости, на которую необходимо уменьшить емкость конденсаторов колебательных контуров

Найдем общую емкость конденсаторов подключенных к катушкам колебательных контуров в соответствии со схемой их соединения и с учетом того, что контуры настроены на центральную частоту диапазона.

Для входного контура

Для контура УРЧ

Для контура гетеродина

Оценим значение емкости, на которую необходимо уменьшить общую емкость конденсаторов подключенных к катушкам колебательных контуров.

Для входного контура

Для контура УРЧ

Для контура гетеродина

Проделанные выше расчеты позволяют сформировать окончательную схему блока для диапазона УКВ-2, представленную на рис. 6. В схеме удалены конденсаторы C3 и C24 , конденсаторы C5 , C11 и C14 заменены на конденсаторы с емкостью 10 нФ. Конденсатор C8 заменен на конденсатор емкостью 1,5 пФ, а конденсатор C15 на конденсатор емкостью 4,7 пФ.

Рис. 6 Принципиальная электрическая схема блока УКВ-1-1C радиолы “Мелодия – 101 - стерео” для диапазона УКВ-2

5. Настройка гетеродина и входной цепи

При настройке контуров полезно применять специальную отвертку из изоляционного материала наподобие той, что показана на рис. 7. Для изготовления отвертки пригоден стержень из любого, поддающегося обработке изоляционного материала (в том числе и дерева). В таком стержне (с одного из торцов) делается пропил, в который вставляется и приклеивается клеем небольшая пластинка из латуни или бронзы, заточенная с одной из своих сторон так, как затачивают отвертку.

Рис.7 Отвертка для настройки контуров

Перед настройкой следует проверить и установить рекомендуемые в технической документации значения управляющего напряжения варикапов, а именно, в нижней части диапазона 1,6 В, а в верхней части диапазона 22 В.

Настройка гетеродина и входной цепи выполняется при полностью собранном блоке. Настройка является трудоемкой операцией и требует особого внимания.

Настройку начинают с проверки работы гетеродина. При исправном гетеродине возможен прием мощных радиостанций даже при значительной расстройке входной цепи блока УКВ. Убедившись в нормальной работе гетеродина, приступают к укладке граничных частот гетеродина. Укладку диапазона обычно делают с небольшим запасом, учитывая возможное изменение параметров контура гетеродина с ростом температуры и влажности окружающей среды.

Перед выполнением настройки конденсатор C 14 контура гетеродина настраиваемого приемника устанавливают в положение минимальной емкости. Для сопряжения входных и гетеродинных контуров при отсутствии специальной аппаратуры используется вспомогательный приемник и сигнал принимаемой радиостанции. Вспомогательный приемник настраивается на принимаемую настраиваемым приемником по возможности в наиболее высокочастотной части диапазона радиостанцию. Вращая подстроечный сердечник катушки L4 контура гетеродина настраиваемого приемника и его ручку настройки, ориентируясь на вспомогательный приемник и стрелочный индикатор настраиваемого приемника, добиваются установки указателя верньера в соответствующее место шкалы.

Затем приемники настраиваются на принимаемую настраиваемым приемником по возможности в наиболее низкочастотной части диапазона радиостанцию. Поочередным вращением ротора подстроечного выравнивающего конденсатора C14 контура гетеродина и его ручки настройки, ориентируясь на вспомогательный приемник и стрелочный индикатор настраиваемого приемника, добиваются установки указателя верньера в соответствующее место шкалы. Эти операции повторяют несколько раз, пока не получат точной укладки диапазона гетеродина. После этого переходят к настройке контура УВЧ, а затем входного контура.

низкочастотного участка диапазона, и вращением сердечника катушки настраиваемого контура добиться максимального отклонения стрелочного индикатора настраиваемого приемника (максимальной громкости приема).
Настроить приемник по возможности на наиболее слабую станцию, работающую в средине высокочастотного участка диапазона, и вращением ротора подстроечного выравнивающего конденсатора настраиваемого контура добиться максимального отклонения стрелочного индикатора настраиваемого приемника (максимальной громкости приема).
Вновь настроиться на станцию, работающую в средине низкочастотного участка диапазона, и произвести подстройку вращением сердечника катушки настраиваемого контура на максимальное отклонение стрелочного индикатора (максимальную громкость).

Операции настройки на низкочастотном и высокочастотном участках диапазона повторяют несколько раз до получения точного сопряжения.

Настройка входного контура производится в области средней частоты диапазона.

Во всех описанных выше случаях настройки точность сопряжения проверяют с помощью индикаторной палочки, показанной на рис. 8. Такая палочка может быть выточена из эбонита или другого изоляционного материала. Для этой цели можно использовать также бумажную трубочку или небольшой кусок кембрика.

Рис.8 Палочка для проверки правильности настройки контуров

Попеременно поднося к настраиваемой катушке сердечники из феррита и латуни (или меди) наблюдают за изменением громкости (стрелочного индикатора). Если сопряжение выполнено правильно, в обоих случаях громкость должна уменьшаться.

Если при поднесении феррита к катушке контура громкость увеличивается, то это означает, что индуктивность катушки мала. Если при поднесении латуни к катушке контура громкость увеличивается, то это означает, что индуктивность катушки велика.

В результате настройки сердечники из катушек L2 и L3 были удалены. Подстроечный конденсатор C2 выставлен на максимальное значение, подстроечный конденсатор C9 выставлен на минимальное значение.

6. Установка стереодекодера с пилот тоном

В диапазоне УКВ-1 стереофоническое вещание ведется с использованием полярно-модулированного сигнала. В диапазоне УКВ-2 для стереофонического вещания используется система комплексного стерео сигнала (КСС) с пилот-тоном. Соответственно для того чтобы на радиоприемнике с перестроенным УКВ блоком можно было прослушивать передачи в стереофоническом режиме, необходима замена стереодекодера.

Наилучшим образом для замены подходит стереодекодер на микросхеме A 4510 D, схема которого показана на рис. 9. Отличительной особенностью этой микросхемы является широкий диапазон напряжения питания от 5 В до 15 В, что позволяет осуществить замену стереодекодера без каких-либо переделок.

Рис. 9 Принципиальная электрическая схема стереодекодера с пилот-тоном на микросхеме A 4510 D

Настройка стереодекодера проста и сводится к повороту ротора-движка подстроечного резистора номиналом 4,7 кОм до тех пор, пока при приеме стереосигнала не будет достигнуто резкое устойчивое увеличение яркости свечения подключенного своим катодом к выводу 18 микросхемы A 4510 D светодиода. Следует обратить внимание на то, что номинальный ток светодиода составляет 20 мА, а диэлектрик подключенного к выводу 2 микросхемы A 4510 D конденсатора емкостью 330 пФ должен быть из полистирола.

Если уровень входного сигнала стереодекодера окажется несколько большим, чем требуется, а это будет заметно на слух по нелинейным искажениям, необходимо уменьшить коэффициент усиления по напряжению расположенного в блоке ПЧ предварительного УНЧ. Фрагмент схемы блока ПЧ с предварительным УНЧ, собранным на транзисторе T 6 показан на рис. 10.

Рис. 10 Фрагмент принципиальной электрическая схемы усилителя ПЧ-АМ-ЧМ (У5) радиолы “Мелодия – 101 - стерео”

Уменьшать коэффициент усиления УНЧ, нужно таким образом, чтобы не нарушать режим работы каскада по постоянному току. Этого добиваются такими изменениями значений сопротивлений резисторов R 50 и R 51 , которые не приводят к значительному изменению их первоначального суммарного сопротивления. В рассматриваемом случае эти резисторы были заменены на резисторы R 50 с номиналом 1,6 кОм и R 51 с номиналом 2,7 кОм.

Литература

В. Папуш “Мелодия – 101 – стерео” // Радио. 1976. №4. с. 31-35.
Ю.П. Алексеев Блоки УКВ на лампах и транзисторах // Москва: “Энергия”, 1972 - 73с.
В. Поляков Стереофоническая система радиовещания с пилот-тоном // Радио. 1992. №4. с. 30-35.

М.В. Агунов, г. Санкт-Петербург

Здравствуйте друзья. С помощью данного передатчика можно легко передать стерео сигнал со смартфона на автомагнитолу с FM приемником. Данный стерео передатчик очень прост в изготовлении, он построен на одной специализированной микросхеме BA1404. В эту микросхему уже включен стерео усилитель звуковой частоты, мультиплексор, генератор поднесущей частоты, генератор несущей частоты, усилитель радиочастоты. Напряжение питания данной микросхемы 1-2В, потребление тока до 5 мА. Катушки L1 и L2 намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм. на оправке диаметром 3 мм. и содержат 4 витка. Схема устройства показан на Рисунке 1 .

Рисунок 1- принципиальная схема стерео передатчика на BA1404

Устройство собирается на одностороннем стеклотекстолите размером 35х50 мм. Печатная плата показана на Рисунке 2.

Рисунок 2 — печатная плата стерео усилителя на микросхема BA1404

Радио элементы и аналоги

Транзистор VT1 КТ368 можно использовать с любым буквенным индексом, также подойдет транзистор КТ399

Подстроечный конденсатор С14 — CTC-05-10RA, керамические конденсаторы K10-17 или аналогичные импортные, например CL0805.

Резисторы обычные МЛТ или аналогичные импортные.

Налаживание и настройка устройства

В первую очередь передатчик следует настроить на частоту свободную от радиостанций. Помните, что создание помех радиостанциям наказуемо. Советую почитать Федеральный закон о связи №126-ФЗ от 07.07.2003г. За работу передатчика на определенной частоте отвечает контур C13, C14 и L1. Путем подстройки конденсатора С14 и увеличения-уменьшения расстояния между витками катушки L1 можно добиться работы передатчика на нужной нам частоте. Контур С20, С21 и L2 отвечают за согласование устройства с антенной. Для настройки согласования можно использовать индикатор напряженности поля, если его нет то приемник следует отдалить и настраивать на слух, путем увеличения или уменьшения расстояния между витками катушки L2. Антенну желательно использовать длиной, равной четверти длины волны. Также можно использовать антенны и меньшего размера, но дальность связи уменьшится.

Список литературы

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Принципиальная схема самодельного УКВ ЧМ (FM) стерео радиопередатчика с пилот-тон енкодером на микросхеме NJM2035, микромощный передатчик выполнен на КТ3107.

Данное устройство предназначено для беспроводного подключения любого источника аудиостереосигнала к аппаратуре, способной принимать FM-радиовещательные станции в диапазоне 88-108 МГц.

Вот, один пример применения этого устройства, - магнитола в качестве компьютерных акустических систем. Или другой пример, - сигнал с МР-3 плеера воспроизводить через автомобильный радиоприемник.

Принципиальная схема

Схема устройства показана на рисунке 1. Функционально она состоит из стереокодера на микросхеме А1 типа NJM2035, формирующего из аудио стереосигнала сигнал с пилот-тоном для модуляции передатчика, и собственно передатчик на транзисторе VТ1. Мощность передатчика совсем не высокая, потому что планируется прием на приемник с расстояния не превышающего нескольких метров.

Рис. 1. Принципиальная схема УКВ ЧМ (FM) стерео радиопередатчика на NJM2035, КТ3107.

И так, стереокодер выполнен на микросхеме NJM2035. Схема стереокодера состоит из предварительного усилителя, цифрового формирователя комплексного сигнала и пилот-тона, а так же микшера.

Комплексный сигнал выводится на вывод 9, сигнал пилот-тона выводится на вывод 8. Микшер выполнен по простейшей схеме на резисторах R4 и R5 и конденсаторах С9 С10.

Величинами сопротивлений этих резисторов задано необходимое соотношение этих сигналов. На рисунке 2 приводится блок-схема микросхемы NJM2035, взятая из технической документации её производителя.

Рис. 2. Блок-схема микросхемы NJM2035.

Предискажения сигналов задаются цепями C1-R1 и C2-R2. Это помогает устранить шум, возникающий во время передачи FM-сигнала. На следующем этапе, аудиосигналы стереоканалов поступают на предварительные усилители - формирователи микросхемы (2СН АМР и 1СН АМР) через её выводы 14 и 1.

Для работы цифровой схемы стереокодера используется генератор с внешним кварцевым резонатором (OSC АМР), подключенным через конденсатор С8 между выводами 6 и 7 микросхемы. Резонатор должен быть на частоту 38 кГц (или близко к этому).

При помощи схемы D-триггера данная частота делится на два сигнала по 19 кГц с разностью фаз на 180 градусов. После этого, эти две частоты поступают на два цифровых переключателя МРХ с временным разделением, по одному для каждого аудиоканала. Здесь аудиоканалы переключаются между собой с общей частотой 38 кГц.

Таким образом, на 9 вывод микросхемы поступают аудиосигналы разных стереоканалов поочередно. Сначала идет левый канал, потом правый. В то же время формируется другой сигнал частотой 19 кГц.

Этот сигнал называется пилот-тоном, потому что он помогает стереодекодеру приемника распознать где левый, а где правый канал и выделить их обратно на левый и правый аудиоканалы. Третий этап это микшер, создающий общий модулирующий сигнал. Как уже сказано выше, микшер выполнен по простейшей схеме на резисторах R4 и R5 и конденсаторах С9 и С10.

Роль этой схемы заключается в объединении мультиплексной поднесущей с пилот-тоном. При поочередном поступлении сигналов аудиоканалов на вывод 9, образуется сигнал мультиплексной поднесущей, который представляет собой сумму и разницу как левого, так и правого аудиоканалов, которые переключаются с частотой 38 кГц.

Сигнал пилот-тона, выходящий на вывод 8, представляет собой частоту 19 кГц, которая используется для определения того, какой канал в настоящее время транслируется, и без него стереодекодирование будет невозможно.

Комплексный сигнал поступает на частотный модулятор маломощного передатчика на транзисторе VТ1. Он представляет собой LC-генератор сигнала в диапазоне 88-108 МГц. Частота генерации зависит от катушки L1 и емкости варикапа VD1.

Которая, в свою очередь, зависит от напряжения на варикапе. Это напряжение складывается из двух составляющих, - постоянного напряжения, полученного с резистора R7 и переменного напряжения ЗЧ, полученного с выхода стереокодера. Режим работы каскада на VТ1 задается напряжением смещения на базе при помощи резисторов R11 и R12.

Детали и налаживание

Варикап VD1 - типа МV209, но на его месте может быть любой варикап максимальной емкостью не более 15-20пФ. Например, МV2109, МV2105 или же даже кремниевый диод, либо эмиттерный переход кремниевого транзистора.

Катушка L1 бескаркасная, она содержит 6 витков обмоточного провода диаметром 0,44 мм (можно другого диаметра). Внутренний диаметр катушки 3 мм (как шаблон для намотки можно использовать хвостовик сверла диаметром 3 мм, а после намотки его обязательно удалить из катушки). Для налаживания нужны два источника разных монофонических аудиосигналов и радиовещательный приемник.

Сначала нужно приемник настроить на участок диапазона, где в вашей местности не работают радиостанции. Затем, наблюдая за индикатором точной настройки радиоприемника, настроить на эту частоту передатчик с помощью подстроечного резистора R6 и изменением индуктивности катушки L1 путем растяжения или сжатия её витков.

Если у приемника нет индикатора точной настройки, настройте на слух, предварительно подав на вход (на Х1) аудиосигнал хотя бы на один из стереоканалов. Далее, подайте на Х1 на разные каналы совершенно разные монофонические аудиосигналы, но примерно одного уровня. Сигналы должны быть совсем разные, например, на один канал подайте музыку, а на другой речь.

Теперь, регулировкой подстроечного резистора R3 добейтесь чтобы из одного динамика приемника был слышан в основном, звук одного канала, а из другого динамика звук другого канала. На этом настройку можно считать законченной.

Ильичев С. Н. РК-08-17.