Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica

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L'uso di un rilevatore sincrono in un ricevitore AM può migliorare significativamente la qualità della demodulazione del segnale eliminando la distorsione causata dalla non linearità di un rilevatore di inviluppo convenzionale. Allo stesso tempo, il livello di rumore viene ridotto, le interferenze delle stazioni vicine vengono ridotte. Questi ultimi non vengono rilevati da un rilevatore sincrono, ma vengono solo convertiti in frequenza, quindi, con una disarmonia superiore a 10 ... 20 kHz, i segnali interferenti si trovano nella regione ultrasonica dello spettro, difficile da sentire e facilmente filtrabile . Il rilevatore sincrono ha inoltre consentito di espandere la banda di frequenza riproducibile a 10 kHz, ovvero di realizzare pienamente lo spettro dei segnali modulanti trasmessi dalle stazioni radio in onda.

Principali caratteristiche tecniche

• Sensibilità (con una potenza di uscita di 50 mW), mV / m non peggio ...... 1
• Intervallo di frequenza riproducibile, Hz......50...10 000
• Selettività al detuning +20 kHz, dB non inferiore a......26

Il ricevitore è alimentato da una sorgente di tensione di 12 ... 15 V, il consumo di corrente (a basso volume) non supera i 40 mA.

Il ricevitore è alimentato da una sorgente di tensione di 12 ... 15 V, il consumo di corrente (a basso volume) non supera i 40 mA. Nella forma di realizzazione descritta, il ricevitore è progettato per ricevere trasmissioni da stazioni radio operanti a frequenze di 549, 846, 873 e 918 kHz. Modificando la capacità dei condensatori è possibile sintonizzarsi sulle frequenze di altre stazioni radio nelle bande MW e LW

Lo schema elettrico del ricevitore è mostrato in figura. La ricezione viene effettuata sull'antenna magnetica incorporata WA1. Il circuito di ingresso è costituito da una bobina L1 e dai condensatori C1-C8 ad essa collegati, i condensatori di sintonizzazione C2, C4, C6 vengono utilizzati per sintonizzare le frequenze delle stazioni radio selezionate, i resistori R1-R3 riducono il fattore di qualità del magnete circuito dell'antenna, espandendo la sua larghezza di banda a circa 20 kHz.

L'amplificatore a radiofrequenza (RF) è assemblato sui transistor VT1, VT2 e serve non tanto per amplificare il segnale quanto per abbinare la resistenza di risonanza relativamente elevata del circuito oscillatorio dell'antenna magnetica con la bassa impedenza di ingresso del mixer dei tasti. Inoltre, l'amplificatore RF protegge il circuito di ingresso dalla penetrazione della tensione RF dalla parte digitale del ricevitore.

L'oscillatore locale è montato su un transistor ad effetto di campo VT3 ed è sintonizzato (in ciascuna posizione dell'interruttore SA1) per quadruplicare la frequenza del segnale ricevuto. Il circuito dell'oscillatore locale comprende la bobina L2, i condensatori C1.2 - C9 collegati dalla sezione SA13 dell'interruttore e il varicap VD1, che lo adatta esattamente alla frequenza quadrupla del segnale.

Dallo scarico del transistor VT3, il segnale dell'oscillatore locale viene alimentato a un divisore di frequenza digitale per quattro, assemblato sui trigger del microcircuito DD1 (come ha dimostrato la pratica, i trigger della serie K176 funzionano normalmente con una frequenza del segnale di ingresso fino a 4 MHz). Alle uscite dei trigger si forma una tensione quadrifase (0, 180, 90 e 270 °) con la frequenza del segnale ricevuto. Ha forma rettangolare e duty cycle (rapporto tra il periodo e la durata dell'impulso) pari a 2. Il chip logico DD2 genera impulsi con duty cycle pari a 4, che a loro volta aprono i tasti dei mixer bilanciati montati sul Chip DD3. Gli ingressi del segnale dei tasti sono collegati insieme e ricevono la tensione del segnale ricevuto dall'uscita dell'amplificatore RF. I due inferiori secondo il circuito chiave formano un mixer bilanciato (rivelatore di fase) del sistema PLL (anello ad aggancio di fase). Genera una tensione di errore proporzionale alla deviazione dello sfasamento tra il segnale e le tensioni dell'oscillatore locale da 90°. La tensione di errore viene livellata dai condensatori C21 e C22, amplificata dall'amplificatore operazionale DA1.1, e attraverso un filtro di integrazione proporzionale R10R11C27 entra nei varicap VD1, VD2, regolando la frequenza dell'oscillatore locale.

Se, quando si accende il ricevitore o si cambiano le impostazioni, la frequenza del segnale si trova all'interno della banda di cattura, il sistema PLL la cattura, impostando l'esatta uguaglianza delle frequenze e lo sfasamento dei segnali agli ingressi del mixer di 90°. Allo stesso tempo, agli ingressi di un mixer bilanciato formato da due tasti superiori (secondo lo schema), le fasi del segnale coincidono, necessarie per la demodulazione sincrona delle oscillazioni AM.

Il segnale audio demodulato (AF) dall'uscita del rilevatore sincrono viene inviato a un filtro passa-basso simmetrico (LPF) L3C17-C20 con una frequenza di taglio di 10 kHz. Questo filtro, che determina la selettività del ricevitore, attenua i segnali delle stazioni radio adiacenti in frequenza, che, dopo la conversione nel rilevatore, rientrano nella gamma di frequenze degli ultrasuoni. Per semplificare la progettazione, entrambe le bobine di un filtro simmetrico sono posizionate sullo stesso circuito magnetico, il che è abbastanza accettabile a condizione che venga rispettato l'ordine di collegamento delle loro uscite, mostrato nello schema. La leggera diminuzione associata nell'attenuazione del rumore di modo comune non ha importanza, poiché sono ben soppressi dall'amplificatore operazionale DA1.2, su cui è assemblato il preamplificatore AF. Il circuito R12C24 equalizza le resistenze di ingresso degli ingressi invertenti e non invertenti dell'amplificatore operazionale.

Dettagli e design. L'antenna magnetica del ricevitore è realizzata su un circuito magnetico rotondo con un diametro di 8 e una lunghezza di 160 mm di ferrite di grado 600NN. La bobina L1 contiene 52 spire di filo LESHO 21x0,07, avvolte tondo su tondo su un manicotto incollato di carta per cavi. Per la bobina dell'oscillatore locale L2 (8 + 24 spire di filo PEL 0,15), sono stati utilizzati raccordi unificati di filtri IF di ricevitori portatili. Il filtro passa-basso della bobina L3 (2x130 giri di filo PEL 0,15) è avvolto in due fili su un anello di ferrite (2000NM) di dimensioni K16X8X5.

I condensatori KT-1 e i condensatori di sintonizzazione KPK-M sono utilizzati nei circuiti di ingresso ed eterodina del ricevitore. I restanti condensatori sono KLS e K50-6. I resistori fissi sono di piccole dimensioni. Invece del transistor KP303A, altri transistor di questa serie possono essere utilizzati nell'amplificatore RF se un resistore di miscelazione automatico shuntato da un condensatore con una capacità di 0,01 ... 0,5 microfarad ha una bassa tensione di interruzione nel circuito sorgente). Transistor VT2: qualsiasi struttura pn-p ad alta frequenza. Con lo stesso successo, un transistor ad alta frequenza della struttura n-p-n (ad esempio, la serie KT315) funzionerà in questa cascata se il suo collettore è collegato al cavo di alimentazione e l'emettitore (tramite il resistore R5) a un filo comune. L'oscillatore locale può essere assemblato sul transistor KP303A. La resistenza del resistore R7 in questo caso deve essere aumentata a 1,8 ... 2,2 kOhm.

Il chip K176TM2 (DD1) può essere sostituito da K176TM1. In assenza del chip K176LE5, puoi farne a meno. In questo caso, le uscite dei trigger del divisore di frequenza (DD1) sono collegate direttamente agli ingressi di controllo dei mixer bilanciati (DD3) e nei circuiti di uscita dei tasti sono inclusi resistori da 2 kΩ (pin 3, 9, 10 e 2,2) (altrimenti l'apertura contemporanea di due tasti violerà il funzionamento dei mixer bilanciati). Tuttavia, va tenuto presente che a causa dell'introduzione di questi resistori, il coefficiente di trasmissione dei miscelatori diminuirà leggermente. Per l'autotuning possono essere utilizzati anche altri varicap della serie KB104. Diodo Zener VD3 - qualsiasi con una tensione di stabilizzazione di 9 V.

Il design del ricevitore può essere qualsiasi, devi solo assicurarti che la lunghezza dei cavi che collegano la scheda all'interruttore SA1 sia minima e che l'antenna magnetica sia posizionata il più lontano possibile dai circuiti digitali.

La creazione del ricevitore inizia con la misurazione della tensione sull'emettitore del transistor VT2 dell'amplificatore RF. Dovrebbe essere circa 4,5 V. Se necessario, ciò si ottiene selezionando il resistore R4. Quindi, utilizzando un oscilloscopio, controllano il funzionamento dell'oscillatore locale e della parte digitale del ricevitore. Alla sorgente del transistor VT3 dovrebbe esserci una tensione sinusoidale, alle uscite dei trigger del microcircuito DD1 - rettangolare con un duty cycle di 2, e alle uscite del microcircuito DD2 - la stessa forma, ma con un duty cycle pari a 4. Se l'oscillatore locale genera, ma i trigger non commutano, è necessario selezionare il resistore R7. Le modalità operative dell'amplificatore operazionale vengono controllate misurando la tensione sui pin 9 e 13 del microcircuito DA1: sul primo dovrebbe essere pari a 4,5 V e sul secondo - entro 3 ... 7 V. Se l'amplificatore operazionale DA1.1 è entrato in saturazione (la tensione sul pin 13 è prossima allo zero o alla tensione di alimentazione), è necessario controllare il funzionamento della parte digitale del ricevitore e, se necessario, bilanciare l'amplificatore includendo un resistore con una resistenza di diversi megaohm tra l'ingresso invertente (pin 3) e il filo comune o il filo di alimentazione +9 V.

Quindi sintonizzare il ricevitore sulle frequenze delle stazioni radio. Ciò può essere fatto applicando tensione RF da un generatore di segnale standard attraverso un circuito di comunicazione a un'antenna magnetica o semplicemente ricevendo segnali radio. La sintonizzazione inizia con la stazione radio più lunga (549 kHz). Ruotando il sintonizzatore della bobina L2, trovano la stazione con un fischio caratteristico e, ricostruendo l'oscillatore locale abbassandone l'altezza, ottengono la cattura della frequenza da parte del sistema PLL (i battiti della frequenza audio scompaiono e la trasmissione si sente in modo pulito, senza distorsioni). Il circuito di ingresso è regolato dal condensatore C8 in base al volume massimo di ricezione. Allo stesso modo, il ricevitore è sintonizzato per altre posizioni dell'interruttore SA1, ma il trimmer della bobina L2 non viene più toccato (la frequenza dell'oscillatore locale è impostata dai condensatori del trimmer C9, C10 e C12).

In presenza di interferenze del segnale dell'oscillatore locale con l'antenna magnetica, la sintonizzazione del ricevitore risulta complicata. Il fatto è che la fase della tensione di prelievo è imprevedibile e, inoltre, dipende dall'impostazione del circuito di ingresso. Rilevata in modo sincrono nel mixer del sistema PLL, la tensione di pickup sposta la frequenza dell'oscillatore locale, quindi le impostazioni dei circuiti di ingresso ed eterodina sono interconnesse. Questo effetto dannoso praticamente non si manifesta se la tensione del segnale ricevuto sull'antenna magnetica è maggiore della tensione di interferenza.

Autore: V.Polyakov, Mosca

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