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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sintonizzatore FM VHF per auto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica La creazione di microcircuiti specializzati che forniscono l'elaborazione del segnale nei percorsi ad alta frequenza dei ricevitori di trasmissione ha portato alla "unificazione" della loro costruzione. Durante la creazione di dispositivi di ricezione, i progettisti di radioamatori, in sostanza, sono stati lasciati solo con la sfera di saturare il design con un servizio funzionale. Quella che segue è una descrizione del ricevitore per auto, in cui, oltre all'interruttore di alimentazione, sono presenti solo tre pulsanti di controllo per il cambio di sottobanda e la sintonizzazione su una stazione operante all'interno della sottobanda. Il design prevede la scansione automatica durante la ricerca di una stazione, il che è molto conveniente, soprattutto nei casi in cui il conducente non può essere distratto dalla situazione del traffico. Durante lo sviluppo del sintonizzatore FM VHF descritto, sono state impostate le seguenti attività: - tenendo conto delle caratteristiche del funzionamento di REA in auto; - semplice comando a pulsante delle modalità di funzionamento; - disponibilità della modalità di ricerca e scansione automatica; - la capacità di ascoltare l'accompagnamento sonoro dei programmi dei canali TV 1°-5°; - tensione di alimentazione unipolare 12...17V; - alta sensibilità; - buona ripetibilità. I compiti sono stati raggiunti utilizzando modalità di funzionamento tipiche ma raramente utilizzate del ricevitore FM VHF LSI K174XA34, commutazione elettronica di sottobande con diodi pin, accensione non standard del DAC KR572PA1 e un preselettore high-linear di ingresso aggiuntivo. Principali caratteristiche tecniche: - sensibilità - non inferiore a 1,5 µV (con una sensibilità tipica dei ricevitori con un microcircuito simile 6 µV); - range di frequenze ricevute -55.5...66, 65...77, 82...99, 92...110 MHz; - corrente consumata - non più di 50 mA. Le restanti caratteristiche del sintonizzatore sono determinate dai parametri dell'LSI K174XA34 [1]. Lo schema elettrico del ricevitore è mostrato in fig. 1. Si compone di tre parti principali: il percorso di ricezione radio A1 (stadio di ingresso sul transistor 1VT1, LSI K174XA34, dispositivo di commutazione di sottobanda sul multiplexer 1DD1 e diodi pin 1VD1, 1VD2, 1 VD4,1 VD5), unità di controllo A2 ( pulsanti di controllo SB1 -SB3, elementi 2DD1.1, 2DD1.4, trigger 2DD2, 2DD3, comparatore 20A1, multivibratore su elementi 2DD1.2, 2DD1.3, contatori reversibili 2DD4 - 2DD6, DAC su chip 2DA2, 2DA3) e unità di visualizzazione A3 (tasti sui transistor 3VT1-3VT5, LED 3VD5-3VD8). Schema elettrico del ricevitore (80 Kb) Le funzioni principali dell'unità di controllo sono la formazione di un segnale che controlla la frequenza di sintonizzazione del percorso di ricezione e il codice di commutazione delle sottobande. L'unità di controllo funziona come segue. All'accensione viene generato un impulso all'uscita dell'inverter (elemento 2DD1.1), che azzera i trigger 2DD3.1, 2DD3.2 e scrive le informazioni dagli ingressi dei contatori preimpostati 2DD4 - 2006 alle loro uscite, a seguito della quale viene selezionato il sottointervallo iniziale 65 ...77 MHz, la tensione minima viene impostata all'uscita del DAC (microcircuiti 2DA2 e 2DA3) e, di conseguenza, la frequenza inferiore della sottobanda nel percorso di ricezione. I 10 bit inferiori del codice di uscita dei contatori determinano la tensione all'uscita del DAC e i due superiori - una delle quattro sottobande, in modo che quando si sceglie o si ricerca la stazione radio necessaria, il passaggio dalla sottobanda a sottobanda avviene automaticamente in un ciclo, ovvero non è possibile la preselezione della sottobanda. Quando si preme il pulsante di aumento SB3 ("+") o il pulsante di diminuzione SB2 ("-") della frequenza di sintonia, il trigger RS 2DD2.1 genera il segnale corrispondente per aumentare o diminuire il codice di uscita dei contatori reversibili, e il trigger 2DD3.1 emette un multivibratore del segnale di abilitazione alla generazione sugli elementi 2DD1.2 e 2DD1.3, fornito al pin 2 dell'elemento 2DD1.2 attraverso un circuito RC di integrazione 2R14, 2C6 e un inverter sull'elemento 2DD1.4. La correzione dello stato di uscita dei contatori dovrebbe avvenire dopo l'apparizione e l'acquisizione affidabile del segnale radio in ingresso da parte del sistema PLL del demodulatore di tracciamento, che è incluso nei blocchi funzionali dell'LSI K174XA34. Tale funzionamento del ricevitore è previsto come segue. L'aspetto di un ricevitore di segnali radio vicino alla frequenza di sintonizzazione è accompagnato da una variazione di tensione sul pin 2 dell'LSI 1DA1, il cui inviluppo è selezionato dal circuito 2VD1, 2C1, 2R3 e convertito dal comparatore 2DA1 in un logico unità, alimentata attraverso il circuito divisore 2C3, 2R5 all'ingresso di informazioni del trigger 2DD3.1. Alla sua uscita, questo segnale appare dopo il successivo impulso di clock. Tuttavia, la generazione del multivibratore sarà vietata con un ritardo determinato dalla costante di tempo del circuito 2R14, 2C6. Inoltre, lo stesso circuito effettuerà una media di funzionamento casuale a breve termine del comparatore da interferenze radio. Di conseguenza, nella fase di cattura, la frequenza naturale dell'oscillatore sintonizzabile del sistema PLL viene "allungata" alla frequenza del segnale di ingresso. Quando si preme il pulsante SB1 "Scansione" ("Scansione"), la frequenza di sintonizzazione del ricevitore inizierà a cambiare a seconda dello stato precedentemente impostato del trigger RS 2DD2.1. Allo stesso tempo, viene generato un impulso all'uscita del one-shot (RS-trigger 2DD2.2), che viene applicato all'ingresso di conteggio del trigger 2DD3.2, a seguito del quale appare un registro al suo uscita diretta. 1. I processi di acquisizione del segnale radio e impostazione della frequenza centrale nel sistema PLL in questo caso sono gli stessi descritti in precedenza, tuttavia, la modalità di attesa viene interrotta dopo 5 s se il pulsante "Scansione" non viene premuto nuovamente, e la scansione continua fino a quando appare il segnale radio successivo. Durata dello stato del registro. 1 nel tempo è 5 s ed è determinato dagli elementi 2R12, 2C5. All'ingresso del percorso di ricezione viene attivato un preselettore che attenua i segnali al di fuori della banda 55 ... 110 MHz. È una combinazione di filtri ad alta frequenza: a forma di T sugli elementi 1 C1,1 L1, 1C2 e a forma di L sugli elementi 1L3,1, 7CXNUMX. Una caratteristica dello stadio di amplificazione sul transistor 1 VT1 è una maggiore gamma dinamica dovuta all'uso di un transistor RF a basso rumore del tipo KT368AM e alla presenza di feedback di corrente e tensione generati rispettivamente dai resistori 1 R4 e 1 R1 [2 ]. Tenendo conto dell'attenuazione nei filtri, il coefficiente di trasmissione dell'intero preselettore, misurato dall'ingresso dell'antenna all'ingresso UHF LSI K174XA34 (pin 12), aumenta gradualmente da 6,5 dB a una frequenza di 55 MHz a 12 dB a una frequenza di 110 MHz. Questa risposta in frequenza consente in una certa misura di compensare la diminuzione della sensibilità a seconda dell'aumento della frequenza osservato in LSI K174XA34. Una caratteristica dell'inclusione di LSI K174XA34 è l'uso di un induttore generatore 1L4, commutato dai diodi pin 1VD1, 1VD2, 1 VD4,1, 5 VD1. Insieme a loro, i condensatori 15C1, 22C1, 24C1, 26C1 per corrente alternata chiudono le prese giuste dell'induttore secondo lo schema su un filo comune. In un tipico circuito di commutazione, la tensione di alimentazione VCO del microcircuito è fornita attraverso un induttore simile [1], nel circuito considerato, la tensione di alimentazione dell'intero microcircuito è determinata dalla caduta di tensione attraverso il resistore di spegnimento 16 R1, il resistenza dei tasti multiplexer 1DD174 e la caduta di tensione attraverso il diodo pin. La quantità di corrente che scorre attraverso quest'ultimo è sufficiente per i normali intervalli di commutazione e fornisce il fattore di qualità necessario per una generazione stabile. Per il circuito di commutazione di cui sopra, la tensione di alimentazione deve essere stabile e superare la tensione di alimentazione del BIS K34XA2,7, che è nell'intervallo 3,3 ... XNUMX V. Il source follower sul transistor ad effetto di campo 1VT2 elimina l'influenza dei circuiti che lo seguono e sposta il livello della componente costante presente al pin 2 dell'LSI K174XA34. L'unità di visualizzazione visualizza il numero del sottocampo operativo tramite l'accensione del LED corrispondente. La modalità di ricerca è accompagnata dal lampeggio di questo led dovuto alla commutazione da parte del tasto sul transistor 3VT1 della componente variabile di uno dei segnali di uscita del contatore reversibile. Il design del sintonizzatore può essere arbitrario, a seconda delle condizioni d'uso e delle capacità del radioamatore stesso. Il circuito stampato per l'intero dispositivo non è stato sviluppato, requisiti speciali si applicano solo all'induttore 1L4. Viene stampato, la sua configurazione è mostrata in Fig. 2. Le linee mostrano i tagli eseguiti con una taglierina con una larghezza della lama di 0,25 mm. I punti indicano i punti in cui sono saldati i pin del diodo pin e il pin del condensatore 1C21 collegato al punto 1. Il pin 25 del BIS 5 DA1 è collegato allo stesso punto con un filo MGTF non più lungo di 1 mm. L'intero induttore è circondato da un anello dello schermo.
Per i restanti elementi del percorso di ricezione, è stato utilizzato il montaggio a superficie sullo stesso lato della scheda a doppia faccia, il secondo lato è lo schermo. Va notato che l'induttanza della bobina 1L4 per scopi di ricerca e sperimentazione è stata scelta con un margine. Gli induttori frameless 1L1, 1L3 sono avvolti giro per girare con un filo argentato con un diametro di 0,8 mm su un mandrino con un diametro di 3,4 mm e contengono rispettivamente 9 e 6 giri. Il trasformatore 1T1 è avvolto con due fili PEV-0,28 contemporaneamente sull'anello K5x3x1 in ferrite M20VCh-3, ciascuno degli avvolgimenti contiene 14 giri, l'avvolgimento è normale. Nella fabbricazione del regolatore sono state utilizzate resistenze del tipo MLT-0,125 o simili. I resistori 2R6-2R8 possono essere nella gamma di 27 ... 68 kOhm. I resistori 1 R1, 1R4, 2R16, 2R19 hanno una tolleranza di ±5%. Resistenze trimmer - tipo SPZ-38 o simili, per la versione automobilistica è meglio utilizzare resistori chiusi del tipo SPZ-19. Invece del transistor KT368AM, è adatto il KT399AM. Il chip K561IE14 può essere sostituito da 564IE14 o K561IE11 (564IE11). Nel secondo caso, un log viene inviato all'ingresso dell'impostazione dello stato iniziale (pin 9). 0. Condensatori 1C23, 2C1, 2C3 - tipo K73-14 o K73-17; 2C5 - tipo K53-4 con una tolleranza di almeno ± 20%; 1C25,1C3O - tipo K50-35; il resto - ceramiche, di qualsiasi tipo; i condensatori 1C1, 1C2, 1C7 devono avere una tolleranza di ± 5% e TKE M75, il blocco può essere costituito da gruppi TKE H90, il resto - TKE normalizzato non peggiore di M750. Induttore alta frequenza 1L2 - tipo DM-1,2 con il valore di induttanza indicato nel diagramma. Dopo aver verificato le modalità di funzionamento degli elementi del sintonizzatore e le prestazioni dei blocchi che non richiedono regolazione, la sintonizzazione del ricevitore è la seguente. 1. Utilizzando un resistore trimmer 2R17 per il varicap 1VD3, impostare la tensione di polarizzazione iniziale di 2,2 V all'uscita del DAC (pin 6 dell'amplificatore operazionale 2DA3) nello stato iniziale del contatore reversibile 2DD4 -2DD6, allo uscita di cui, previa applicazione della tensione di alimentazione, codice 0111 1111 1111 (livello alto - categoria junior). Quindi, aumentando la frequenza di generazione del multivibratore diminuendo la capacità del condensatore 2C7, utilizzare un oscilloscopio per verificare la linearità della variazione della tensione di uscita dell'intero DAC. Con le restrizioni di tensione, dovresti selezionare i valori dei resistori 2R16, 2R19. 2. Utilizzando il resistore trimmer 2R2, impostare la soglia di risposta del comparatore 2DA1 per garantire una cattura e una ritenzione affidabili del segnale radio. Per fare ciò, applicare un segnale FM di prova all'ingresso del ricevitore con un livello corrispondente alla sensibilità nominale, utilizzare i pulsanti SB2 o SB3 per attivare la modalità di ricerca. Se necessario, ripristinare lo stato iniziale, spegnendo la tensione di alimentazione dell'unità di controllo. Un altro modo è ricevere ovviamente il segnale radio più debole. 3. Specificare le posizioni di connessione pin-diodo pin sull'induttore stampato 1L4 in conformità con le specifiche tecniche specificate. A tale scopo, applicare un registro all'input di informazioni del trigger 2DD3.1. 1, il divieto di generazione è disabilitato. Quindi, dall'oscillatore di riferimento, applicare un segnale FM con le frequenze dei limiti inferiori delle sottobande all'ingresso del ricevitore dal generatore di riferimento, impostare gli zero sugli ingressi di controllo del DAC 2DA3 utilizzando i pulsanti SB2 o SB3 e impostare agli ingressi di comando del multiplexer 1 DD1 il codice della relativa sottobanda. Tra i pin 10 del chip 2DD3.1 e i fili comuni è necessaria una resistenza con una resistenza di circa 10 MΩ. Letteratura
Autore: Yu Ezhkov, Omsk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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