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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:
I compiti assegnati sono stati svolti utilizzando modalità operative standard ma raramente utilizzate del ricevitore FM VHF LSI K174XA34, commutazione elettronica di sottobande con radio, inclusione non standard del DAC KR572PA1 e un preselettore di ingresso aggiuntivo ad alta linearità. Principali caratteristiche tecniche:
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; percorso di ricezione radio A1 (stadio di ingresso sul transistor 1VT1, BIS K174ХА34, dispositivi di commutazione sottobanda sul multiplexer 1DD1 e diodi pin 1VD1, 1VD2, 1VD4, 1VD5), unità di controllo A2 (pulsanti di controllo SB1-SVZ, elementi 2DD1.1, 2DD1.4 , attiva 2DD2, 2DD3, comparatore 2DA1, multivibratore sugli elementi 2DD1.2, 2DD1.3, contatori di inversione 2DD4 - 2DD6, DAC sui microcircuiti 2DA2, 2DAZ) e un'unità di indicazione AZ (interruttori sui transistor ZVT1-3\/T5, LED ZVD5 -ЗVD8). 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 imposta i trigger 2DD3.1, 2DD3.2 sullo stato zero e scrive le informazioni dagli ingressi preimpostati dei contatori 2DD4 - 2DD6 alle loro uscite. Di conseguenza, viene selezionata la sottobanda iniziale di 65...77 MHz e all'uscita del DAC (chip 2DA2 e 2DAZ) vengono impostate la tensione minima 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, mentre i due bit superiori determinano una delle quattro sottobande, in modo che quando si seleziona o si cerca la stazione radio richiesta, la transizione da una sottobanda all'altra avviene automaticamente in un ciclo, cioè la selezione preliminare di una sottobanda è impossibile.
Quando si preme il pulsante di aumento SВЗ ("+") o il pulsante di diminuzione SВ2 ("-") della frequenza di sintonizzazione, il trigger RS 2DD2.1 genera un segnale corrispondente per aumentare o diminuire il codice di uscita dei contatori reversibili e il trigger 2DD3.1 produce un multivibratore del segnale di autorizzazione alla generazione basato sugli elementi 2DD1.2 e 2DD1.3. arrivando al pin 2 dell'elemento 2DD1.2 attraverso il circuito RC integratore 2R14, 2C6 e l'inverter sull'elemento 2DD1.4. La fissazione 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 fa parte dei blocchi funzionali LSI K174XA34. Questo funzionamento del ricevitore è garantito come segue. L'apparizione di un segnale radio vicino alla frequenza di sintonizzazione del ricevitore è accompagnata da una variazione di tensione sul pin 2 di 1DA1 BIS, il cui inviluppo è isolato dal circuito 2VD1, 2C1, 2RЗ e viene convertito dal comparatore 2DA1 in un unità logica, fornita attraverso il circuito di separazione 2C3, 2R5 all'ingresso informazioni del trigger 2DD3.1. Alla sua uscita, questo segnale appare dopo il successivo impulso di clock. Tuttavia, il divieto di generazione del multivibratore avverrà con un ritardo determinato dalla costante di tempo del circuito 2R14, 2C6. Inoltre, lo stesso circuito medierà le operazioni casuali a breve termine del comparatore dalle interferenze in onda. Di conseguenza, nella fase di acquisizione, la frequenza naturale dell'oscillatore sintonizzabile del sistema PLL raggiunge la frequenza del segnale di ingresso. Quando si preme il pulsante SB1 "Scanning" ("Scan"), la frequenza di sintonizzazione del ricevitore inizierà a cambiare a seconda dello stato precedentemente impostato del trigger RS 2DD2.1. In questo caso, viene generato un impulso all'uscita del singolo vibratore (trigger RS 2DD2.2), fornito all'ingresso di conteggio del trigger 2DD3.2, a seguito del quale appare un registro sulla sua uscita diretta. 1. In questo caso i processi di acquisizione di un segnale radio e di impostazione della frequenza centrale nel sistema PLL sono gli stessi descritti in precedenza, tuttavia, la modalità di attesa viene interrotta dopo 5 s se il pulsante "Scan" non viene premuto nuovamente, e la scansione continua ulteriormente finché non viene visualizzato il segnale radio della frequenza successiva. Registro della durata dello stato. 1 nel tempo è 5 s ed è determinato dagli elementi 2R12, 2C5. All'ingresso del percorso di ricezione è 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 1С1, 1L1 1С2 e a forma di L sugli elementi 1LЗ, 1С7. Una caratteristica dello stadio amplificatore sul transistor 1VT1 è l'aumento della gamma dinamica dovuta all'uso di un transistor RF a basso rumore del tipo KT368AM e la presenza di feedback di corrente e tensione generati rispettivamente dai resistori 1R4 e 1R1 [12]. Tenendo conto dell'attenuazione nei filtri, il coefficiente di trasmissione dell'intero preselettore, misurato dall'ingresso dell'antenna dell'altro ingresso dell'UHF BIS K174XA34 (pin 12), aumenta gradualmente da 6,5 dB alla frequenza di 55 MHz a 12 dB ad una frequenza di 110 MHz. Questo AFC permette di compensare in una certa misura la diminuzione della sensibilità in funzione dell'aumento della frequenza osservato nell'LSI K174XA34. Una caratteristica speciale dell'accensione dell'LSI K174XA34 è l'uso di un induttore del generatore 1L4 commutato dai diodi pin 1VD1, 1\/D2, 1VD4,1VD5. Insieme a loro, i condensatori 1С15, 1С22, 1С24, 1С26 in corrente alternata chiudono le prese dell'induttore di destra secondo lo schema al filo comune. In un tipico circuito di commutazione, la tensione di alimentazione al VCO del microcircuito viene fornita attraverso un induttore simile (1); nel circuito in esame, la tensione di alimentazione dell'intero microcircuito è determinata dalla caduta di tensione sul resistore di spegnimento 1R16, la resistenza interna dei tasti multiplexer 1DD1 e la caduta di tensione sul diodo pin. La quantità di corrente che scorre attraverso quest'ultimo è sufficiente per la commutazione nel range normale 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 K174XA34, che è compresa tra 2.7 e 3.3 V. Il source follower sul transistor ad effetto di campo 1VT2 elimina l'influenza dei circuiti che lo seguono e sposta il livello del componente costante presente sul pin 2 dell'LSI K174XA34. Il display visualizza il numero della sottobanda operativa accendendo il led corrispondente. La modalità di ricerca è accompagnata dal lampeggiamento di questo LED dovuto alla commutazione della componente variabile di uno dei segnali di uscita del contatore reversibile con il tasto sul transistor ZVT1. La progettazione del sintonizzatore può essere arbitraria a seconda delle condizioni d'uso e delle capacità del radioamatore stesso. Non è stato sviluppato un circuito stampato per l'intero dispositivo; requisiti speciali sono posti solo sull'induttore 1L4. È stampato, la sua configurazione è mostrata in Fig. 2. Le linee mostrano i tagli effettuati utilizzando una taglierina con una larghezza della lama di 0,25 mm. I punti indicano i punti in cui sono saldati i terminali dei diodi pin e il terminale del condensatore 1C21 collegato al punto 1. Il pin 25 dell'5DA1 BIS è collegato allo stesso punto con un filo MGTF lungo non più di 1 mm. L'intero induttore è circondato da uno schermo. Per gli altri elementi del percorso di ricezione è stato utilizzato il montaggio incernierato sullo stesso lato del pannello bifacciale, dove il secondo lato è uno schermo. Va notato che l'induttanza della bobina 1L4 nei circuiti di ricerca e sperimentali è stata scelta con un margine. Gli induttori senza telaio 1L1, 1LЗ sono avvolti spira per spira con 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 spire. Il trasformatore 1T1 è avvolto contemporaneamente con due fili PEV-0,28 su un anello K5xZx1 realizzato in ferrite M20VCh-3, ogni avvolgimento contiene 14 spire, l'avvolgimento è normale. Nella produzione del regolatore sono stati utilizzati resistori come MLT-0,125 o simili. I valori dei resistori 2R6-2R8 possono essere compresi tra 27 e 68 kOhm. Resistori 1R1, 1R4, 2R16, 2R19 hanno una tolleranza del ±5%. Resistori sintonizzati - tipo SPZ-38 o simili; per la versione automobilistica è meglio utilizzare resistori chiusi come 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; 2S5 - tipo K53-4 con una tolleranza non inferiore a ±20%; 1С25,1С30 - tipo K50-35; il resto è ceramica, di qualsiasi tipo; i condensatori 1S1, 1S2, 1S7 devono avere una tolleranza di ±5% e TKE M75, i condensatori di blocco possono essere del gruppo TKE N90, il resto - TKE standardizzato non peggiore di M750. Induttanza ad 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 regolato 2R17 per varicap 1VD3, impostare la tensione di polarizzazione iniziale di 2,2 V all'uscita del DAC (pin 6 dell'amplificatore operazionale 2DAZ) nello stato iniziale del contatore di inversione 2DD4 - 2DD6, l'uscita di cui, dopo aver applicato la tensione di alimentazione, è il codice 0111 1111 1111 (st. bit - grado junior). Quindi, aumentando la frequenza di generazione del multivibratore diminuendo la capacità del condensatore 2S7, utilizzare un oscilloscopio per verificare la linearità della variazione della tensione di uscita dell'intero DAC. Se sono presenti restrizioni sulla tensione, è necessario selezionare i valori del resistore 2R16, 2R19. 2. Utilizzando un resistore regolato 2R2, impostare la soglia di risposta del comparatore 2DA1 per garantire l'acquisizione e la ritenzione affidabili del segnale radio. Per fare ciò, applicare un segnale di prova FM con un livello corrispondente alla sensibilità nominale all'ingresso del ricevitore e utilizzare i pulsanti SB2 o SBXNUMX per attivare la modalità di ricerca. Se necessario, ripristinare lo stato originale togliendo l'alimentazione alla centrale. Un altro modo è ricevere il segnale radio ovviamente più debole. 3. Chiarire le posizioni di connessione dei terminali pin-diodo sull'induttore stampato 1L4 in conformità con le caratteristiche tecniche specificate. Per fare ciò, applicare un registro all'input informativo del trigger 2DD3.1. 1, in questo caso il divieto di generazione è disabilitato, quindi applicare un segnale FM con le frequenze dei limiti inferiori delle sottobande all'ingresso del ricevitore dal generatore di riferimento, utilizzare i pulsanti SB2 o SVZ per impostare zeri sugli ingressi di controllo di il DAC 2DAZ, e impostare il codice della sottobanda corrispondente sugli ingressi di controllo del multiplexer 1DD1. Tra il pin 10 del microcircuito 2DD3.1 e il filo comune è richiesto un resistore con una resistenza di circa 10 MOhm. Letteratura
Autore: Yu.Ezhkov, Omsk
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