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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Récepteurs VHF FM avec PLL. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / réception radio Plusieurs récepteurs simples à conversion directe VHF FM avec boucle à verrouillage de phase (PLL) sont proposés à l'attention des radioamateurs, mis en œuvre par synchronisation directe de la fréquence de l'oscillateur local avec le signal reçu [1]. Toutes les conceptions utilisent un récepteur radio, dont le circuit est illustré à la Fig. 1. Il s'agit d'un convertisseur de fréquence avec un oscillateur local combiné, qui remplit simultanément les fonctions d'un détecteur synchrone. Le circuit d'entrée L1C2 est accordé sur la fréquence du signal reçu, et le circuit oscillateur local L2C6 est accordé sur une fréquence égale à la moitié de celle-ci. La conversion a lieu à la deuxième harmonique de l'oscillateur local, de sorte que la fréquence intermédiaire se situe dans la plage audio. Les fonctions de contrôle de fréquence de l'oscillateur local sont assurées par le transistor VT1 lui-même dont la conductivité de sortie (il shunte le circuit L2C6) dépend du courant de collecteur, donc du signal de sortie du récepteur.
En tant qu'oscillateur local, le transistor VT1 est connecté selon le circuit OB et en tant que convertisseur de fréquence - selon le circuit OE. Le signal d'entrée est envoyé à la base du transistor à partir du circuit large bande L1C2, accordé à la fréquence médiane (70 MHz) de la plage de réception. L'oscillateur local est accordé dans la plage de fréquences de 32,9 ... 36,5 MHz, de sorte que la fréquence de sa deuxième harmonique se situe dans les limites de la plage de diffusion VHF (65,8 ... 73 MHz). L'efficacité du récepteur dépend du niveau de la deuxième harmonique des oscillations de l'oscillateur local dans le courant de collecteur du transistor VT1. Afin d'augmenter l'amplitude de cette composante, la capacité du condensateur de rétroaction positive C7 est choisie 2 à 3 fois supérieure à celle requise pour la génération à la fréquence fondamentale. En tant que détecteur synchrone, le transistor VT1 est connecté selon le circuit OB. Il fournit une amplification du signal de fréquence audio (intermédiaire), approximativement égale au rapport des résistances des résistances R2 / R3. Le circuit R2C3 bloque l'oscillateur local RF et constitue la charge du détecteur synchrone. La constante de temps de ce circuit permet de sauter toute la bande de fréquence occupée par le signal stéréo complexe (CSS). Lors de la réception uniquement d'émissions monophoniques, la capacité du condensateur C3 peut être augmentée pour obtenir une constante de temps standard de 50 µs. La tension à la sortie du récepteur est de 10...30 mV (cela suffit pour écouter les émissions de radio sur les téléphones allumés à la place de la résistance R2) et ne dépend pas du niveau du signal de la station de radio reçue. Le récepteur décrit n'est pas inférieur en sensibilité au récepteur super-régénératif, mais contrairement à lui, il ne "bruit" pas en l'absence de signal. Lorsque l'oscillateur local est réglé sur une fréquence moitié de la fréquence de la station radio, une capture se produit, accompagnée d'un clic, après quoi, dans une certaine bande de rétention, le récepteur "suit" la fréquence du signal reçu, transportant sa détection synchrone. La PLL et le bon découplage des circuits d'entrée et hétérodyne (en raison de la grande différence de leurs fréquences d'accord) ont conduit à un rayonnement insignifiant dans l'antenne et ont permis d'abandonner l'amplificateur radiofréquence. L'inconvénient du récepteur est l'extension excessive de la bande de maintien avec des signaux forts et leur détection directe, cependant, ceci est plus ou moins typique de tous les récepteurs PLL à conversion directe FM. Des transistors au silicium peuvent également être utilisés dans le récepteur (par exemple, KT315V). Les bobines L1, L2 sont sans cadre (diamètre intérieur 5 mm, pas d'enroulement 1 mm) et contiennent respectivement 6 (avec une prise du milieu) et 20 tours de fil PEV-2 0,56. Un diagramme schématique d'une radio de poche qui offre une réception mains libres est illustré à la fig. 2. La réception est effectuée sur l'antenne cadre WA2, accordée par le condensateur C2 au milieu de la plage de diffusion VHF. La bobine L1 sert à relier l'antenne au dispositif de réception qui est monté sur l'un des transistors du micro-ensemble DA1 et accordé en gamme par le condensateur C8. Le préamplificateur AF est réalisé sur un autre transistor en micro-assemblage, le dernier est sur des transistors VT1-VT3. La puissance de sortie de l'amplificateur à une charge avec une résistance de 8 ohms (tête dynamique 0,25GD-10) lorsqu'il est alimenté par deux éléments A332 (3 V) est de 50 mW. Lors de la réception de signaux faibles, il est recommandé d'utiliser une antenne externe WA1 connectée via le connecteur X1.
Le récepteur peut être assemblé dans n'importe quel boîtier en plastique approprié. Une antenne cadre (un tour d'enroulement isolé ou de fil de montage d'un diamètre de 0,3 ... 0,5 mm) est posée le long de son périmètre et fixée avec de la colle. Les dimensions approximatives du cadre sont de 100x65 mm. La bobine de communication L1 est sans cadre (diamètre intérieur - 5, pas d'enroulement - 1 mm) et contient 2 ... 4 tours. La bobine L2 peut être la même que dans le récepteur radio selon le schéma de la fig. 1. Cependant, afin d'éviter l'effet de microphone qui peut se produire en raison de la connexion acoustique entre l'un et la tête dynamique BA1, il est préférable de l'enrouler en rond sur un cadre unifié à partir d'une bobine à ondes courtes d'une radio portable. récepteur (par exemple, la marque Okean) avec un trimmer en ferrite. Dans ce cas, il doit contenir 9 spires de fil PEV-2 0,27. Un condensateur d'accord avec un diélectrique à air peut servir de condensateur d'accord. L'établissement commence par vérifier les modes des transistors. La tension aux émetteurs des transistors VT2, VT3, égale à la moitié de la tension d'alimentation, est réglée en sélectionnant la résistance R11. De plus, en court-circuitant le circuit oscillateur local L2C6 et en appliquant un signal AF de plusieurs millivolts à l'émetteur du transistor DA1.1. assurez-vous qu'il traverse tout le chemin du récepteur. Le mode de l'oscillateur local est régulé par la sélection de la résistance R1, le niveau de la deuxième harmonique - condensateur C7. Les limites de plage sont définies en modifiant l'inductance de la bobine L2. Le circuit d'entrée est accordé par le condensateur C2, en se concentrant sur la bande de maintien maximale des signaux des stations radio reçues. Sur la fig. 3 montre un schéma de principe d'un simple récepteur VHF FM stéréo. Pour obtenir une sensibilité maximale, un circuit oscillant série L1.1C3, accordé au milieu de la gamme VHF, est inclus dans le circuit de contre-réaction positive de la cascade sur le transistor DA7. Le récepteur est réglé en gamme avec le variomètre L2. La constante de temps du circuit R2C3 vous permet de sauter la bande de fréquence occupée par un signal stéréo complexe, avec une atténuation à une fréquence de 46,25 kHz de pas plus de 3 dB. Un amplificateur de restauration de fréquence de sous-porteuse de 1.2 kHz est monté sur le transistor DA31,25. Il est chargé avec le circuit L4C8 accordé à cette fréquence, connecté en série avec la résistance R5. L'impédance de résonance de ce circuit est choisie de sorte que lorsqu'il est complètement allumé, un niveau de récupération de fréquence de sous-porteuse de 14 ... 17 dB est fourni. (Comme il ressort de [2], le facteur de qualité du circuit de restauration de fréquence de sous-porteuse peut différer de celui standard. Cela n'entraîne pas de distorsions non linéaires lors de la détection, tandis qu'une diminution de la diaphonie à des fréquences inférieures à 300 Hz n'a pratiquement aucun effet sur le effet stéréo).
L'étage tampon du transistor VT1 est directement connecté au précédent. Il a un faible gain de tension (environ deux), une impédance d'entrée élevée et ne contourne pas le circuit de récupération de sous-porteuse. Depuis le collecteur du transistor VT1, les oscillations modulées polaires via le contrôle de volume R8 arrivent au détecteur polaire, réalisé sur les diodes VD1, VD2.Afin de simplifier la conception, le contrôle de volume est inclus devant le détecteur. Les éléments L5 et C17 fournissent le volume, respectivement, aux fréquences audio inférieures et supérieures. Le détecteur polaire est chargé avec les circuits R9C11 et R10C12. compensation de la préaccentuation des signaux stéréo d'origine. Lors de la réception d'émissions monophoniques, le détecteur polaire est court-circuité par l'interrupteur SA1. L'amplificateur stéréo AF est assemblé sur des transistors VT2-VT5, l'étage de sortie fonctionne en mode A. La puissance de sortie de l'amplificateur à une charge avec une résistance de 8 ohms est de 1 ... 2 mW, la consommation de courant est de 7 .. 8 mA. L'amplificateur peut également fonctionner sur des téléphones stéréo avec une résistance de 8 ... 100 Ohms. La conception du variomètre est illustrée à la fig. 4a. Son corps 1 est usiné en fluoroplaste, le filetage M5 est coupé à l'intérieur. La pince de fixation 2 est en fil de cuivre d'un diamètre de 0,5 mm, la goupille de coupe 3 est en laiton. Bouton de réglage 4 - tout prêt à l'emploi ou fait maison. Le chiffre 5 indique le boîtier du récepteur, 6 - le circuit imprimé.
La bobine de variomètre L2 contient 16 tours de fil PEV-2 0.56, les bobines L1 et L3 (sans cadre, diamètre intérieur 5, pas d'enroulement 1 mm) - respectivement 6 (avec un robinet du milieu) et 10 tours du même fil. La bobine L4 du circuit de récupération du signal de fréquence de sous-porteuse (155 tours) est enroulée avec du fil PEV-2 0,2 sur un cadre mobile placé sur un segment d'une tige de ferrite (M400NN) d'un diamètre de 8 et d'une longueur de 20 mm. L'enroulement de l'inductance L5 contient 500 tours de fil PEV-2 0,1, le circuit magnétique est constitué de plaques de permalloy Sh3Kh6. Condensateur C8 - KM-5 avec une tension nominale de 50 V. Lors du choix du condensateur C3, il convient de noter qu'il doit avoir une faible inductance et de faibles pertes dans la plage de fréquences reçues. L'interrupteur d'alimentation est combiné avec le connecteur X2 (prise ONTS-VG-4-5/16-r, fiche ONTS-VG-4-5/16-V), sa fonction est assurée par un cavalier reliant les broches 1 et 4. Pour éliminer l'influence des mains sur la fréquence de l'oscillateur local des cascades sur le microensemble DA1 sont placés dans l'écran. En tant qu'antenne, vous pouvez utiliser un morceau de fil d'acier de 20 ... 30 cm de long et de 1 ... 1.5 mm de diamètre. L'extrémité libre du fil doit être pliée, lui donnant l'apparence d'un anneau. Le réglage électronique peut être entré dans le récepteur (Fig. 4, b). Dans ce cas, il est configuré avec une résistance variable R18. du moteur dont la tension de polarisation est fournie à la varicap VD3. La résistance est connectée directement à l'alimentation du récepteur. A une tension de 1,5 V, il est possible de couvrir environ la moitié de la gamme. La seconde moitié peut être bloquée en appliquant une polarisation vers l'avant à la varicap (dans la position gauche - selon le schéma - du commutateur SA2). Lors de l'utilisation d'un appareil avec un récepteur selon le schéma de la fig. 2, la tension d'alimentation doit être appliquée via le filtre de découplage R19C20 et le commutateur SA2 doit être exclu. La configuration du récepteur commence par le réglage du mode de fonctionnement des étages de sortie en sélectionnant les résistances R11, R14 (jusqu'à ce que le courant de repos du collecteur des transistors VT5, VT6 soit compris entre 5 ... 8 mA). Ensuite, vérifiez la réponse en fréquence du décodeur stéréo. Pour ce faire, en court-circuitant la bobine L2, un signal AF d'une tension de quelques millivolts est appliqué à l'émetteur du transistor DA1.1. Le signal de sortie est retiré de la résistance R8, après avoir préalablement réglé son curseur sur la position extrême gauche (selon le schéma), et le commutateur SA1 sur la position indiquée sur le schéma. La chute de la réponse en fréquence à une fréquence de 46,25 kHz ne doit pas dépasser 3 dB (si nécessaire, ceci est obtenu en sélectionnant le condensateur C3), et sa montée à une fréquence de 31,25 kHz (avec le circuit L4C8 réglé) doit être d'au moins 14 dB (5 fois). Vous pouvez également configurer le décodeur stéréo pour le signal stéréo reçu. Pour ce faire, un millivoltmètre à haute résistance est connecté en parallèle avec les contacts de l'interrupteur SA1 et en déplaçant la bobine L4 le long de la tige de ferrite, le circuit de récupération de fréquence de sous-porteuse est accordé à la composante continue maximale en sortie du détecteur polaire. Avec un circuit accordé, il devrait être de 0.25 ... 0,3 V, et avec un bouleversement ou un court-circuit - 0,05 V. Si nécessaire, sélectionnez la résistance R7, en atteignant la plage dynamique maximale de la cascade sur le transistor VT2. Sur la fig. La figure 5 montre un schéma d'une fixation VHF au récepteur à transistor industriel "VEF-202" [3] (les désignations de position de ses pièces selon le schéma d'usine sont indiquées entre parenthèses). Le préfixe est monté dans l'interrupteur à tambour sur la barre de la gamme 52.. 75 M. Pour le réglage dans la gamme, l'une des sections du condensateur de capacité variable C3 est utilisée, la réception est effectuée sur un télescopique antenne. Le signal de la sortie du décodeur est envoyé à l'entrée de l'amplificateur AF via le boîtier du commutateur de tambour. Pour ce faire, un fil souple est soudé à la sortie du décodeur, dont la deuxième extrémité (pliée en forme d'anneau) est reliée au boîtier de l'interrupteur à l'aide de la vis de fixation du strap. Le signal est prélevé sur n'importe quelle partie fixe du commutateur (par exemple, sur l'une des vis de montage) et transmis au point de connexion de la résistance R29 et du condensateur C71 du récepteur.
Les bobines L1 (5 tours avec une prise à partir du 2e) et L2 (9 tours) sont enroulées tour à tour avec du fil PEV-2 0,31 sur des cadres de bobines dans la plage de 52 à 75 m. Avant l'installation, la barre de commutation est complètement démontée. Utilisez un fer à souder pour supprimer les contacts inutiles et installer ceux qui manquent. Un condensateur d'accord C2 est placé à côté de la bobine d'antenne. Le micro-assemblage est installé dans le trou pour la troisième bobine de la barre. Lorsque le décodeur est fabriqué en tant qu'unité autonome, l'alimentation doit être fournie à tout autre récepteur via le filtre de découplage R7C10. La tension d'alimentation du décodeur doit être de 3,5 ... 4,5 V. littérature 1. Polyakov V. Récepteurs FM de radiodiffusion avec boucle à verrouillage de phase.- M. : Radio et communication, 1983.
Auteur : A. Zakharov, Krasnodar ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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