УКВ ЧМ приемник прямого преобразования на К174ПС1
Э. САКЕВИЧ, г. Красноярск
Достоинство приемника прямого преобразования (гетеродинного) в том, что спектр принимаемого радиосигнала переносят в нем с радиочастот непосредственно в область звуковых частот, на которых и осуществляют основную фильтрацию и усиление сигнала. Это делает приемник исключительно простым при сохранении высоких качественных показателей. Структурная схема приемника прямого преобразования с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ) приведена на рис. 1. Приемник содержит смеситель (См.), фильтр нижних частот (ФНЧ), определяющий селективность всего приемника, перестраиваемый гетеродин (Гет), варикап управления частотой (VD) и усилитель звуковой частоты (УЗЧ). Принципы работы и методика расчета приемников прямого преобразования с ФАПЧ хорошо описаны в[1 ].
Используя микросхему двойного балансного смесителя К174ПС1 и построив гетеродин на нижних (токозадающих) транзисторах VT2 и VT5 (рис. 2) [2], получаем компактный и очень простой приемник ЧМ сигналов, работающий до частот около 200 МГц. Применив микросхему К174ПС4, удается построить аналогичный приемник с частотным диапазоном до 1000 МГц. Поскольку в этих микросхемах имеется активный двойной балансный смеситель, выполненный на биполярных транзисторах, они дают и значительное усиление сигнала, позволяя обойтись без дополнительных усилителей.
По описанным принципам и была разработана схема УКВ ЧМ приемника, работающего в диапазонах 65...75 МГц и 85...108 МГц (рис. 3). Входной контур отсутствует, поскольку приемник прямого преобразования имеет очень мало побочных каналов приема, в основном на гармониках гетеродина, где мощных радиовещательных станций нет, да и частотный диапазон микросхемы ограничен. Некоторую селективность дает и настроенная четвертьволновая антенна приемника.
На микросхеме DA1 собраны гетеродин и смеситель. Простейший ФНЧ образован резистором нагрузки R1 и конденсатором С9. Варикап VD1 управляет частотой гетеродина в соответствии с сигналом обратной связи ФАПЧ, отслеживая частотную модуляцию принимаемого сигнала. Варикап VD2 служит для настройки приемника; напряжение на нем изменяют переменным резистором R6. Переключателем SB1 выбирают диапазон приема: когда контакты разомкнуты, приемник работает в диапазоне 64...75 МГц, когда замкнуты — 85... 108 МГц.
Демодулированный сигнал звуковой частоты поступает на однокаскадный УЗЧ, собранный на транзисторе VT1. В его коллекторную цепь включен высо-коомный головной телефон BF1 типа "Тон" или аналогичный. Транзистор УЗЧ непосредственно связан с нагрузкой микросхемы DA1, поэтому его режим стабилизирован внутренними цепями стабилизации микросхемы.
При необходимости громкоговорящего приема усилитель на транзисторе VT1 собирают по схеме рис. 4, заменив вы-сокоомный головной телефон резистором R8 (нумерация элементов продолжает начатую на рис. 3). С этого резистора нагрузки через разделительный конденсатор С13 звуковой сигнал подают на любой УЗЧ необходимой мощности. Таким образом, приемник можно использовать как приставку к радиоприемнику ДВ и СВ диапазонов или к магнитофону, в которых уже есть УМЗЧ и громкоговорители.
Напряжение питания приемника 5,6 В стабилизировано элементами R7 и VD3 — это необходимо для исключения "ухода" частоты настройки приемника при колебаниях напряжения питания. Исходное напряжение не обязательно должно быть 9 В, при ином напряжении подбирают резистор R7 таким, чтобы общий потребляемый ток был около 12 мА.
Приемник допускает сборку на печатной плате или навесным монтажом на небольшой пластинке луженой жести или фольгированного материала, служащей общим проводом. Расположение деталей некритично, однако соединительные провода от выводов микросхемы к соединенным с ними деталям должны быть по возможности короче. Переключатель диапазонов SB1 (миниатюрный, любого типа) следует расположить непосредственно около катушки L1.
В приемнике использованы следующие детали: конденсаторы КМ, КД, оксидные конденсаторы — любые на номинальное напряжение не менее 10 В, резисторы — ОМЛТ-0,125. Варикапы VD1 и VD2 — КВ124А, они позволяют получить примерно линейную шкалу перестройки по частоте при использовании переменного резистора R6 типа А (с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота). Катушка L1 — бескаркасная. Она намотана проводом ПЭВ-2 0,31 на оправке диаметром 3 мм и имеет 12 витков с отводом от 4-го (переключатель SB1 замыкает четыре витка). Антенной служит отрезок провода МГШВ длиной около 1 м.
Настраивают приемник в такой последовательности: проверив правильность монтажа и подав питание, убеждаются в наличии напряжения 5,6 В на стабилитроне VD3. Резистор R5 подбирают таким, чтобы напряжение на коллекторе транзистора VT1 составило 3 В. Далее, сдвигая и раздвигая витки катушки L1, добиваются приема радиостанций в нужных диапазонах. Это можно сделать и без приборов, на слух.
ЛИТЕРАТУРА
1. Поляков В. Т. Радиовещательные ЧМ приемники с фазовой автоподстройкой. — М.: Радио и связь, 1983.
2. Атаев Д. И., Болотников В. А. Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник, 2-е издание. — М.: Изд-во МЭИ ПКФ "Печатное дело", 1992.
Радио 5-2004, с.24.