Простейшие УКВ-приемники
Многие считают, что для радиоприема в диапазоне УКВ нужны довольно сложные приемники. Отчасти это и так. Но иногда вполне достаточно может оказаться всего одного транзистора, чтобы слушать популярные нынче УКВ (или FM - кому как нравится) станции. Качество приема, конечно, будет далеко не Hi-Fi, но этого от приемников такого класса никто и не требует. Сразу скажу, что все представленные здесь схемы не содержат усилителей низкой частоты. Так что, собрав приемник на одном транзисторе, не пробуйте подключать к нему динамик - все равно ничего не услышите. Здесь потребуются наушники или усилитель низкой частоты (УНЧ), чтобы слушать станции как раз на динамик (или на колонки - смотря какой усилок).
Как я уже упоминал, самый простейший УКВ-приемник можно собрать всего на одном транзисторе. Его схема представлена на рисунке 1.
Рисунок 1
Настройка обеспечивается изменением емкости C2 или С7. Также на частоту настройки влияют индуктивности L1, L2, и всякие паразитные емкости монтажа. Даже при поднесении руки частота будет сбиваться. Поэтому такой приемник нужно хорошо экранировать.
Детали. Транзистор VT1 лучше использовать маломощный сверхвысокочастотный, например, КТ368. Для УКВ диапазона катушки L1 и L2 имеют 6 витков с отводом от середины и 20 витков провода ПЭВ-2 0,56 соответственно. Катушки - бескаркасные, с внутренним диаметром 5 мм. Для FM-диапазона можно попробовать уменьшить количество витков обоих катушек пополам. Но лучше число витков подобрать экспериментально. Антенна - телескопическая или отрезок медного провода длиной около метра.
Простота схемы обусловливает ее недостатки - трудно настроиться на станцию. А если и настроишься, то с течением времени настройка может сбиться.
Но наука не стоит на месте, и на смену таким приемникам пришли приемники, собранные всего на одной микросхеме. В последнее десятилетие таких микросхем появилось достаточно много.
Одна из первых появившихся микросхем - это гибридная сборка КХА058. Ее еще и сейчас можно найти в радиомагазинах. Схема ее включения представлена на рисунке 2.
Рисунок 2
Технические параметры микросхемы КХА058:
Напряжение питания - 3.2 ... 10 В;
Ток потребления - 5.8 ... 10.9 мА;
Выходное напряжение - 60 мВ;
Чувствительность с антенного входа, ограниченная шумами - 15 мкВ;
Коэффициент гармоник - 2,3%;
Максимальное отношение (сигнал + шум) / шум - 50 дБ.
Детали. L1 - бескаркасная диаметром 3 мм. Для УКВ (64-74 МГц) она должна содержать 8 витков провода ПЭВ 0,3-0,4, для FM-диапазона (88-108МГц) - 4 витка.
Настройка на желаемую радиостанцию осуществляется переменным резистором R3.
Недостаток - при достаточно большом входном сигнале "обрезаются" высокие частоты (вместо буквы "с" слышится что-то типа "ш-с-ш-ш").
Затем появились микросхемы К174ХА34 (аналог TDA7021), чуть позже - К174ХА42 (КС1066ХА1). Эти микросхемы уже умещаются в стандартные 16-18-выводные пласстмассовые корпуса. Однако качество звука в них тоже далеко не Hi-Fi. Схемы включения этих микросхем представлены на рисунках 3 и 4.
Рисунок 3 - Схема включения К174ХА34
Настройка осуществляется переменным резистором R2. Для УКВ диапазона катушка L1 должна иметь 7 витков провода ПЭВ-2 0,35, намотанных на оправке диаметром 3 мм. Для FM - 2 витка.
Технические параметры микросхемы К174ХА34:
Напряжение питания - 2,7...3,3 В;
Потребляемый ток - не более 10 мА;
Выходное напряжение - 60 мВ;
Чувствительность - 15 мкВ;
Коэффициент гармоник - не более 2,5%;
Отношение сигнал/шум - более 40 дБ.
Микросхема К174ХА42 выпускается в двух вариантах - К174ХА42А (с 18 выводами) и К174ХА42Б (с 16 выводами). Схема включения К174ХА42 приведена на рисунке 4 (нумерация выводов в скобках - для К174ХА42Б).
Рисунок 4 - Схема включения К174ХА42
У микросхемы К174ХА42Б по сравнению с К174ХА42А отсутствуют выводы 3 и 10, из-за чего нумерация выводов в ее цоколевке соответственно сдвинута.
Настройка на станцию осуществляется переменным резистором R1. Катушка L1 бескаркасная, диаметром 3,5 мм. Для диапазона 64-74 Мгц она содержит 7 витков ПЭВ-2 0,41-0,45. Для частот 88-108 Мгц - 4 витка.
Технические параметры микросхемы К174ХА42:
Напряжение питания - 2,7...9 В;
Потребляемый ток - не более 8 мА;
Выходное напряжение - 100 мВ;
Чувствительность (входное напряжение ограничения по уровню -3 дБ) - 6 мкВ;
Коэффициент нелинейных искажений - не более 0,5 %.
В последнее время широкое распространение получили китайские приемники-сканеры. Эти приемники сделаны на основе микросхемы TDA7088. Главное их достоинство - автоматическая настройка на радиостанцию. Настройкой управляют две кнопки - "Scan" (переход к следующей станции) и "Reset" (возвращение к началу диапазона). Недостаток тот-же - срезание верхних частот. Схема включения этой микросхемы представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Схема включения TDA7088
Технические параметры микросхемы TDA7088:
Напряжение питания - 1,8...5 В;
Потребляемый ток - не более 6,6 мА;
Выходное напряжение - 85 мВ;
Чувствительность - 12 мкВ;
Коэффициент нелинейных искажений - не более 3,3 %;
Максимальное отношение (сигнал + шум) / шум - 56 дБ.
Далее хочу представить Вашему вниманию микросхему TA8164P (ее аналог - TA2003, но с несколько худшими параметрами). Эта микросхема приедставляет собой супергетеродинный АМ-ЧМ приемник, обеспечивающий на слух более высокое качество звука, чем предшествующие микросхемы. Однако и настройка такого приемника будет сложнее. На рисунке 6 приведена схема УКВ-приемника на этой микросхеме. Часто на этой микросхеме собираются зарубежные промышленные УКВ-приемники.
Рисунок 6 - Схема УКВ-приемника на TA8164P
Настройка на станцию осуществляется переменным резистором R1.
Детали. Кварцевый резонатор можно использовать типов ФП1П8-62-01 (5,5 МГц), ФП1П8-62-02 (6,5 МГц), однако поизводитель рекомендует использовать SFE10.7MA5 (10,7 МГц). Варикапы - любые из типов КВ104, КВ109, КВ121. Катушки L1 и L2 бескаркасные, внутренним диаметром 3 мм, содержат 6 и 5 витков провода ПЭВ-2 0,43 соответственно. L3 намотана на ферритовом стержне диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм и содержит 14 витков повода ПЭВ-2 0,43. Намоточные данные катушек приведены для диапазона FM (88-108 МГц).
Настройка. После включения схемы в наушниках должно прослушиваться негромкое шипение.Вращая ротор R1 нужно попытаться настроиться на какую-нибудь радиостанцию. Если это не удается - то нужно немного сжать или растянуть L2. После приема станции нужно подстроить выдвиганием сердечника L3 так, чтобы на слух искажения были минимальными. Может потребоваться включить параллельно С10 конденсатор емкостью 20-50 пФ. После этого, изменяя индуктивность L2 добиваются того, чтобы приемник охватывал все станции диапазона 88-108 МГц. Далее нужно настроить приемник на станцию в середине диапазона и, укоротив антенну (т.е. уменьшив уровень входного сигнала), настроить катушку входного контура L1 так, чтобы чувствительность была максимальной.
Технические параметры микросхемы TA8164P:
Напряжение питания - 1,8...7 В;
Потребляемый ток - не более 16,5 мА;
Выходное напряжение - 70 мВ;
Чувствительность при отношении сигнал/шум 26 дБ- 5 мкВ;
Коэффициент нелинейных искажений - не более 0,4 %;
Отношение сигнал/шум - 62 дБ.
Следует заметить, что все представленные здесь схемы обеспечивают монофонический прием радиосигналов. Чтобы получить стереофонический звук нужен стереодекодер. Причем для диапазона УКВ и FM сдереодекодеры разные. Это объясняется разными стандартами кодирования стереосигнала. Подробнее написано здесь. Там же приведена схема стереодекодера для диапазона FM. Однако отечественная промышленность выпускает специализированную микросхему К174ХА51, которая декодирует оба этих формата. Причем она распознает их автоматически. Описание и схема включения этой микросхемы приведены здесь.
Те же, кого устраивает стандартный диапазон УКВ (64-74 МГц) и кто не хочет покупать микросхему К174ХА51 для этого диапазона, может собрать стереодекодер самостоятельно всего на нескольких транзисторах. Схема стереодекодера приведена на рисунке 7.
Рисунок 7 - Стереодекодер диапазона УКВ
Литература:
- даташиты: TDA7088, TA2003, TA8164;
- журналы: Моделист-конструктор 3'93, 5'96;
Радиоконструктор 1'99, 5'99, 11'99, 2'2001, 8'2001;
Радио 1'97;
- Бочаров С. Д. - Радиоприемные устройства.
©Gate, 2004