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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricevitori VHF FM con PLL. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica Diversi semplici ricevitori VHF FM a conversione diretta con anello ad aggancio di fase (PLL) vengono proposti all'attenzione dei radioamatori, implementati mediante sincronizzazione diretta della frequenza dell'oscillatore locale con il segnale ricevuto [1]. Tutti i modelli utilizzano un ricevitore radio, il cui circuito è mostrato in Fig. 1. Si tratta di un convertitore di frequenza con un oscillatore locale combinato, che svolge contemporaneamente le funzioni di un rilevatore sincrono. Il circuito di ingresso L1C2 è sintonizzato sulla frequenza del segnale ricevuto e il circuito oscillatore locale L2C6 è sintonizzato su una frequenza pari alla metà di esso. La conversione avviene alla seconda armonica dell'oscillatore locale, quindi la frequenza intermedia si trova nella gamma audio. Le funzioni di controllo della frequenza dell'oscillatore locale sono svolte dal transistor VT1 stesso, la cui conducibilità di uscita (deriva il circuito L2C6) dipende dalla corrente del collettore, e quindi dal segnale di uscita del ricevitore.
Come oscillatore locale, il transistor VT1 è collegato secondo il circuito OB e come convertitore di frequenza secondo il circuito OE. Il segnale di ingresso viene inviato alla base del transistor dal circuito a banda larga L1C2, sintonizzato sulla frequenza media (70 MHz) dell'intervallo ricevuto. L'oscillatore locale è sintonizzato nella gamma di frequenza di 32,9 ... 36,5 MHz, in modo che la frequenza della sua seconda armonica rientri nei limiti della gamma di trasmissione VHF (65,8 ... 73 MHz). L'efficienza del ricevitore dipende dal livello della seconda armonica delle oscillazioni dell'oscillatore locale nella corrente di collettore del transistor VT1. Per aumentare l'ampiezza di questo componente, la capacità del condensatore di feedback positivo C7 viene scelta 2...3 volte maggiore di quella richiesta per la generazione alla frequenza fondamentale. Come rilevatore sincrono, il transistor VT1 è collegato secondo il circuito OB. Fornisce l'amplificazione del segnale di frequenza audio (intermedia), approssimativamente uguale al rapporto delle resistenze dei resistori R2/R3. Il circuito R2C3 blocca l'oscillatore locale a radiofrequenza ed è il carico del rilevatore sincrono. La costante di tempo di questo circuito permette di saltare l'intera banda di frequenza occupata dal segnale stereo complesso (CSS). Quando si ricevono solo trasmissioni monofoniche, la capacità del condensatore C3 può essere aumentata per ottenere una costante di tempo standard di 50 μs. La tensione all'uscita del ricevitore è di 10...30 mV (questo è sufficiente per ascoltare le trasmissioni radio sui telefoni collegati al posto della resistenza R2) e non dipende dal livello del segnale della stazione radio ricevuta. Il ricevitore descritto non è inferiore in sensibilità a quello super rigenerativo, ma a differenza di esso non "rumore" in assenza di segnale. Quando l'oscillatore locale è sintonizzato su una frequenza che è metà della frequenza della stazione radio, si verifica una cattura, accompagnata da un clic, dopo di che, in una certa banda di ritenzione, il ricevitore "segue" la frequenza del segnale ricevuto, trasportando il suo rilevamento sincrono. Il PLL e il buon disaccoppiamento dei circuiti di ingresso ed eterodina (a causa della grande differenza nelle loro frequenze di sintonizzazione) hanno portato a radiazioni insignificanti nell'antenna e hanno permesso di abbandonare l'amplificatore a radiofrequenza. Lo svantaggio del ricevitore è l'eccessiva estensione della banda di attesa con segnali forti e il loro rilevamento diretto, tuttavia questo è più o meno tipico di tutti i ricevitori PLL a conversione diretta FM. I transistor al silicio possono essere utilizzati anche nel ricevitore (ad esempio KT315V). Le bobine L1, L2 sono senza cornice (diametro interno 5 mm, passo di avvolgimento 1 mm) e contengono, rispettivamente, 6 (con un tocco dal centro) e 20 spire di filo PEV-2 0,56. Un diagramma schematico di una radio tascabile che fornisce la ricezione ad alta voce è mostrato in Fig. 2. La ricezione viene effettuata utilizzando un'antenna a telaio WA2, sintonizzata dal condensatore C2 al centro della gamma di trasmissione VHF. La bobina L1 serve per collegare l'antenna al dispositivo ricevente, che è assemblato su uno dei transistor del microgruppo DA1 ed è regolato in base alla portata dal condensatore C8. Il preamplificatore AF è realizzato su un altro transistor di microassemblaggio, l'amplificatore finale è realizzato sui transistor VT1-VT3. La potenza di uscita dell'amplificatore con un carico con una resistenza di 8 Ohm (testa dinamica 0,25GD-10) quando alimentato da due elementi A332 (3 V) è di 50 mW. Quando si ricevono segnali deboli, si consiglia di utilizzare un'antenna esterna WA1, collegata tramite il connettore X1.
Il ricevitore può essere assemblato in qualsiasi valigetta di plastica adatta. Un'antenna ad anello (un giro di un avvolgimento isolato o un filo di montaggio con un diametro di 0,3 ... 0,5 mm) è posata lungo il suo perimetro e fissata con colla. Le dimensioni approssimative del telaio sono 100x65 mm. La bobina di comunicazione L1 è senza cornice (diametro interno - 5, passo di avvolgimento - 1 mm) e contiene 2 ... 4 giri. La bobina L2 può essere la stessa del ricevitore radio secondo lo schema di fig. 1. Tuttavia, al fine di evitare l'effetto microfono che può verificarsi a causa del collegamento acustico tra il cui e la testa dinamica BA1, è meglio avvolgerlo su un telaio unificato da una bobina ad onde corte di un portatile ricevitore radio (ad esempio il marchio Okean) con trimmer in ferrite. In questo caso dovrebbe contenere 9 giri di filo PEV-2 0,27. Un condensatore di sintonizzazione con un dielettrico ad aria può fungere da condensatore di sintonizzazione. L'istituzione inizia con il controllo delle modalità dei transistor. La tensione agli emettitori dei transistor VT2, VT3, pari alla metà della tensione di alimentazione, viene impostata selezionando il resistore R11. Inoltre, cortocircuitando il circuito dell'oscillatore locale L2C6 e applicando un segnale AF di diversi millivolt all'emettitore del transistor DA1.1. assicurarsi che passi attraverso l'intero percorso del ricevitore. La modalità oscillatore locale è regolata dalla selezione del resistore R1, il livello della seconda armonica - condensatore C7. I limiti di portata vengono impostati modificando l'induttanza della bobina L2. Il circuito di ingresso è sintonizzato dal condensatore C2, concentrandosi sulla banda di tenuta massima dei segnali delle stazioni radio ricevute. Sulla fig. 3 mostra un diagramma schematico di un semplice ricevitore stereo VHF FM. Per ottenere la massima sensibilità, un circuito oscillatorio seriale L1.1C3, sintonizzato al centro della gamma VHF, è incluso nel circuito di feedback positivo della cascata sul transistor DA7. Il ricevitore è sintonizzato nella gamma con il variometro L2. La costante di tempo del circuito R2C3 consente di saltare la banda di frequenza occupata da un segnale stereo complesso, con un roll-off alla frequenza di 46,25 kHz non superiore a 3 dB. Un amplificatore di ripristino della frequenza della sottoportante a 1.2 kHz è assemblato sul transistor DA31,25. Viene caricato dal circuito L4C8 sintonizzato su questa frequenza, collegato in serie con il resistore R5. L'impedenza di risonanza di questo circuito è scelta in modo tale che quando è completamente acceso, un livello di recupero della frequenza della sottoportante di 14 ... 17 dB è fornito. (Come segue da [2], il fattore di qualità del circuito di ripristino della frequenza della sottoportante può differire da quello standard. Ciò non porta a distorsioni non lineari durante il rilevamento, mentre una diminuzione della diafonia a frequenze inferiori a 300 Hz non ha praticamente alcun effetto sul effetto stereo).
Lo stadio buffer sul transistor VT1 è direttamente collegato al precedente. Ha un guadagno di bassa tensione (circa due), un'elevata impedenza di ingresso e non bypassa il circuito di ripristino della sottoportante. Dal collettore del transistor VT1, le oscillazioni polarizzate attraverso il controllo del volume R8 arrivano al rivelatore polare, realizzato sui diodi VD1, VD2.Per semplificare il progetto, il controllo del volume è incluso davanti al rivelatore. Gli elementi L5 e C17 forniscono volume, rispettivamente, a frequenze sonore più basse e più alte. Il rivelatore polare è caricato con circuiti R9C11 e R10C12. preenfasi compensativa dei segnali stereo originali. Durante la ricezione di trasmissioni monofoniche, il rivelatore polare viene cortocircuitato dall'interruttore SA1. L'amplificatore stereo AF è assemblato su transistor VT2-VT5, lo stadio di uscita funziona in modalità A. La potenza di uscita dell'amplificatore a un carico con una resistenza di 8 ohm è 1 ... 2 mW, il consumo di corrente è 7 .. 8 mA. L'amplificatore può funzionare anche su telefoni stereo con una resistenza di 8 ... 100 Ohm. Il design del variometro è mostrato in Fig. 4, a. Il suo corpo 1 è lavorato in fluoroplastica, con una filettatura M5 tagliata all'interno. Il morsetto di fissaggio 2 è realizzato in filo di rame con un diametro di 0,5 mm, il perno del trimmer 3 è in ottone. Manopola di sintonia 4: qualsiasi già pronta o fatta in casa. Il numero 5 indica l'alloggiamento del ricevitore, 6 indica la scheda elettronica.
La bobina del variometro L2 contiene 16 spire di filo PEV-2 0.56, bobine L1 e L3 (senza cornice, diametro interno 5, passo dell'avvolgimento 1 mm) - rispettivamente 6 (con una presa dal centro) e 10 spire dello stesso filo. La bobina L4 del circuito di recupero del segnale di frequenza della sottoportante (155 giri) è avvolta con filo PEV-2 0,2 su un telaio mobile posizionato su un segmento di un'asta di ferrite (M400NN) con un diametro di 8 e una lunghezza di 20 mm. L'avvolgimento dell'induttore L5 contiene 500 giri di filo PEV-2 0,1, il circuito magnetico è costituito da piastre in permalloy Sh3Kh6. Condensatore C8 - KM-5 con una tensione nominale di 50 V. Quando si sceglie il condensatore C3, va notato che deve avere una bassa induttanza e basse perdite nell'intervallo di frequenza ricevuto. L'interruttore di alimentazione è abbinato al connettore X2 (presa ONTS-VG-4-5/16-r, spina ONTS-VG-4-5/16-V), la sua funzione è svolta da un ponticello che collega i pin 1 e 4. A eliminare l'influenza delle mani sulla frequenza dell'oscillatore locale delle cascate sul microassemblaggio DA1 sono posizionate nello schermo. Come antenna, puoi usare un pezzo di filo d'acciaio lungo 20 ... 30 cm e con un diametro di 1 ... 1.5 mm. L'estremità libera del filo dovrebbe essere piegata, dandogli l'aspetto di un anello. La sintonizzazione elettronica può essere inserita nel ricevitore (Fig. 4, b). In questo caso è configurato con un resistore variabile R18. dal motore di cui viene fornita la tensione di polarizzazione al varicap VD3. La resistenza è collegata direttamente all'alimentazione del ricevitore. Con una tensione di 1,5 V è possibile coprire circa la metà della portata. La seconda metà può essere bloccata applicando una polarizzazione in avanti al varicap (nella posizione sinistra - secondo il diagramma - dell'interruttore SA2). Quando si utilizza un dispositivo con un ricevitore secondo lo schema in fig. 2, la tensione di alimentazione deve essere applicata attraverso il filtro di disaccoppiamento R19C20 e l'interruttore SA2 deve essere escluso. La configurazione del ricevitore inizia con l'impostazione della modalità operativa degli stadi di uscita selezionando i resistori R11, R14 (fino a quando la corrente di riposo del collettore dei transistor VT5, VT6 è compresa tra 5 ... 8 mA). Quindi, controlla la risposta in frequenza del decoder stereo. Per fare ciò, cortocircuitando la bobina L2, viene applicato all'emettitore del transistor DA1.1 un segnale AF con una tensione di diversi millivolt. Il segnale di uscita viene rimosso dal resistore R8, avendo precedentemente impostato il suo cursore all'estrema sinistra (secondo il diagramma) e l'interruttore SA1 nella posizione mostrata nel diagramma. Il calo della risposta in frequenza a una frequenza di 46,25 kHz non deve superare i 3 dB (se necessario, ciò si ottiene selezionando il condensatore C3) e il suo aumento a una frequenza di 31,25 kHz (con il circuito L4C8 sintonizzato) dovrebbe essere almeno 14 dB (5 volte). È inoltre possibile configurare il decoder stereo per il segnale stereo ricevuto. Per fare ciò, un millivoltmetro ad alta resistenza è collegato in parallelo ai contatti dell'interruttore SA1 e spostando la bobina L4 lungo l'asta di ferrite, il circuito di recupero della frequenza della sottoportante viene sintonizzato sulla componente CC massima all'uscita del rivelatore polare. Con un circuito sintonizzato, dovrebbe essere 0.25 ... 0,3 V e con un detune o in cortocircuito - 0,05 V. Se necessario, selezionare il resistore R7, ottenendo la massima gamma dinamica della cascata sul transistor VT2. Nella fig. La Figura 5 mostra uno schema dell'attacco VHF per il ricevitore a transistor industriale "VEF-202" [3] (le designazioni di posizione delle sue parti secondo lo schema di fabbrica sono indicate tra parentesi). L'attacco è montato in un interruttore a tamburo su una barra con una portata di 52..75 m Per regolare la portata viene utilizzata una delle sezioni del condensatore variabile C3, la ricezione viene effettuata su un'antenna telescopica. Il segnale dall'uscita del set-top box viene inviato all'ingresso dell'amplificatore AF attraverso l'alloggiamento dell'interruttore a tamburo. Per fare ciò, un filo flessibile viene saldato all'uscita della console, la cui seconda estremità (piegata a forma di anello) è collegata al corpo dell'interruttore mediante la vite di montaggio della striscia. Il segnale viene rimosso da qualsiasi parte fissa dell'interruttore (ad esempio, da una delle viti di montaggio) e fornito al punto di connessione tra il resistore R29 e il condensatore C71 del ricevitore.
Le bobine L1 (5 giri con un rubinetto dal 2°) e L2 (9 giri) vengono avvolte da un giro all'altro con filo PEV-2 0,31 su telai da bobine nell'intervallo 52-75 m. Prima dell'installazione, la barra dell'interruttore è completamente smontata. Utilizzare un saldatore per rimuovere i contatti non necessari e installare quelli mancanti. Un condensatore di sintonia C2 è posizionato accanto alla bobina dell'antenna. Il microassemblaggio è installato nel foro per la terza bobina nella barra. Quando il set-top box è prodotto come unità autonoma, l'alimentazione deve essere fornita a qualsiasi altro ricevitore tramite il filtro di disaccoppiamento R7C10. La tensione di alimentazione del set-top box deve essere 3,5 ... 4,5 V. Letteratura 1. Polyakov V. Trasmissioni di ricevitori FM con anello ad aggancio di fase.- M.: Radio e comunicazione, 1983.
Autore: A. Zakharov, Krasnodar; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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