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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Récepteur universel VHF FM (70-150 MHz). Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / réception radio Il y a quelques années, l'auteur a été confronté à la tâche de créer un récepteur monocanal mobile miniature capable de s'accorder dans une large gamme de fréquences et de recevoir à la fois la FM à large bande et à bande étroite, soit par commutation, soit, dans les cas extrêmes, avec des modifications minimales. . L'étude des descriptions techniques et des expériences avec des récepteurs FM à puce unique basés sur K174XA34 et similaires a montré l'échec complet de ces derniers pour une utilisation dans des conceptions sérieuses - faible sensibilité et sélectivité, incapacité à contrôler la bande passante, l'utilisation problématique d'un externe oscillateur local stable, etc. Ensuite, l'auteur a parcouru presque tous les magazines "Radio" et "Radio Amateur" des années précédentes, dans l'espoir de trouver quelque chose de prêt. Malheureusement, comme prévu, rien de prêt à être trouvé. Cependant, les constructions [5,8,9] ont suscité le plus grand intérêt. De plus, la conception la plus optimale ressemblait à ce qui suit - HF et convertisseur de [9], IF et détecteur de [5], et HPF et VLF de [8]. Dans le même temps, la conception s'est avérée plutôt lourde. L'étape suivante de la recherche consistait en un examen des sites Internet des fabricants de puces. C'est ici, sur le site Web de MOTOROLA, que l'auteur a découvert [13] un circuit récepteur qui comprenait en fait toutes les idées des conceptions ci-dessus. Le schéma de ce récepteur, avec des ajouts mineurs et des "erreurs" explicites exclues, est illustré à la Fig. une.
Après avoir travaillé de manière créative sur le schéma ci-dessus, l'auteur en a mis en œuvre la version suivante (Fig. 2). Le circuit récepteur est construit en tenant compte des recommandations de [13] et d'autres conceptions répertoriées et non répertoriées dans la liste des références, ainsi que de la théorie exposée dans [1]. Il convient de noter que le concept d'universel n'est probablement pas tout à fait correct. Au contraire, le récepteur peut être appelé la base, car. la conception facilite l'ajout d'un synthétiseur de fréquence et d'une deuxième conversion de fréquence, le transformant en un récepteur de communication décent. Pour une connaissance plus détaillée de ces problèmes, je suggère de télécharger la documentation nécessaire sur le site Web de MOTOROLA [11,12,13]. Au passage, je note qu'il est possible de réaliser le récepteur en bande étroite sans avoir recours à la deuxième conversion de fréquence, dont il sera question plus loin. Le récepteur peut être reconstruit dans la plage de 70 à 150 MHz sans modifier les valeurs des éléments de réglage. La sensibilité réelle du récepteur est d'environ 0.3 μV. Tension d'alimentation - 9 volts. Il convient de noter que la tension d'alimentation du MC3362 est de 2 à 7 volts et celle du MC34119 de 2 à 12 volts. Par conséquent, le MC3362 est alimenté par un régulateur de tension 78L06, avec une tension de sortie de 6 volts.
L'étage d'entrée du récepteur est réalisé selon le circuit résonnant traditionnel. Le signal de l'antenne A1 à travers la bobine de couplage L1 entre dans le circuit d'entrée L2. La connexion inductive avec l'antenne n'a pas été faite par hasard, car c'est le seul moyen d'assurer une bonne adaptation avec différentes antennes et sur une large gamme de fréquences [1,6,7]. Pour réduire l'effet de dérivation du circuit L2 par les circuits d'entrée et augmenter son facteur de qualité, et par conséquent réduire la bande passante et augmenter la sélectivité, une inclusion incomplète du circuit a été appliquée. Le transistor à effet de champ KP307G est utilisé comme élément amplificateur. Le transistor spécifié a des caractéristiques de pente élevée et des performances de bruit acceptables. Le KP350 à double grille a les mêmes caractéristiques, mais il a très peur de l'électricité statique, et il nécessite également des éléments supplémentaires pour fournir une polarisation sur la deuxième grille. Tous les autres transistors ont montré de moins bons résultats à la fois en termes de gain et de bruit. Le signal amplifié est alloué sur le circuit L3 qui, pour les mêmes raisons que L2, a une inclusion incomplète. Depuis le circuit L3, à travers la bobine de couplage L4, le signal entre dans le mélangeur. Un tel schéma fournit une influence mutuelle minimale de l'UHF et d'un mélangeur, augmente la sélectivité et fournit une adaptation maximale avec l'étage d'entrée du mélangeur, réalisée selon un schéma différentiel. La fréquence de référence est fournie par l'oscillateur local interne au mélangeur. Les éléments de référence de l'oscillateur local sont C7L5 et la matrice de varicap intégrée, en changeant la tension sur laquelle la résistance R6 peut être utilisée pour accorder légèrement la fréquence. La résistance R5 est conçue pour créer un "étirement". En principe, R5, R6 et C6 peuvent être éliminés en connectant la 23ème branche du MC3362 au fil positif, et la restructuration est effectuée par les éléments C7 et L5. A partir de la 20ème jambe, le signal de l'oscillateur local peut être appliqué au synthétiseur de fréquence, et la tension de commande doit être appliquée dans ce cas à la 23ème jambe. Un signal de fréquence de séparation de 6,5 MHz (mais il peut aussi être de 10,7 MHz et 5,5 MHz, cela a été vérifié) est envoyé au filtre piézocéramique Z1 et plus loin, en contournant le premier IF et le deuxième convertisseur, au deuxième IF, limiteur et phase détecteur. Du détecteur de phase, à travers le filtre passe-haut sur C13R9, qui fournit une coupure des fréquences supérieures à 5 kHz [2,3], le signal est envoyé à l'amplificateur LF, réalisé selon le circuit en pont, sur le microcircuit MC34119. Contrairement à la série 174, cet amplificateur a un gain important, une résistance élevée à l'auto-excitation, un faible bruit de fond, un rendement très élevé et un petit nombre d'éléments supplémentaires. La puissance de sortie dans une charge de 20 ohms est d'environ 0,2 watts. Si le récepteur est prévu pour être utilisé comme diffuseur à large bande, je recommande de modifier les valeurs C13R9 en fonction des recommandations [2,3] ou d'éliminer complètement ce circuit. Détails et conception. Malheureusement, la version récepteur n'a pas été portée à la version "boîte". Premièrement, cela n'était pas nécessaire, et deuxièmement, l'auteur s'intéresse beaucoup plus au processus de "connaissance et création" qu'à "peigner et lécher". Par conséquent, ceux qui souhaitent répéter cette conception devront reproduire eux-mêmes la carte de circuit imprimé. Soit dit en passant, cela doit être fait même s'il y a un dessin, car souvent il n'y a pas ces éléments que l'auteur a utilisés. Et le schéma est assez simple, il ne devrait donc pas y avoir de difficultés avec cela. La planche à pain que l'auteur a utilisée a des dimensions de 100x30 mm. et est fabriqué en fibre de verre double face, de 1,5 mm d'épaisseur. Toutes les pièces sont situées du côté des conducteurs imprimés (il n'est pas nécessaire de percer des trous), et le second côté sert d'écran. Comme c'est bon, je ne peux pas dire. Je soupçonne que cela contribue à l'apparition de capacités parasites. Si vous regardez les unités industrielles VHF et UHF, pour une raison quelconque, elles sont toutes fabriquées sur une feuille unilatérale. Les résistances, condensateurs et condensateurs électrolytiques peuvent être de tout type. Condensateurs ajustables de type PDA, mais il peut y en avoir d'autres. La résistance R6 est souhaitable pour utiliser un multi-tour. Le contour du détecteur de fréquence LC provient d'un récepteur importé (chinois) et doit être vert ou bleu. La capacité d'un tel circuit à une fréquence de 10,7 MHz est de 90 pF. Ainsi, pour une fréquence de 6,5 MHz, une capacité supplémentaire Ca est de 150 pF, et pour une fréquence de 5,5 MHz, de 250 pF.[14] Le filtre piézocéramique Z1 peut être de tout type. Bien que le microcircuit soit conçu pour une impédance de sortie de 300 ohms (pour 10,7 MHz) et 1,5 kΩ en entrée (455 kHz). Cependant, tous les filtres fonctionnent correctement. Il suffit de noter que les filtres sont différents même pour la même fréquence et ont des bandes passantes différentes, quelque part autour de 10-20% de la fréquence de fonctionnement, et donc la sélectivité sera différente. De plus, aux fréquences de 6,5 MHz et 5,5 MHz, en plus des filtres passe-bande, des filtres coupe-bande (suppression) sont également produits. Ils sont généralement marqués d'un point et rayés de deux. Les inductances L2, L3, L5 ont la même conception. Ils sont enroulés sur des cadres d'un diamètre de 5 mm (ces cadres sont utilisés dans les téléviseurs SKM et SKD des 3e et 4e générations), avec un fil argenté de 0.7 mm et ont 5 tours chacun. Longueur d'enroulement 6 mm. Les bobines sont disposées verticalement. À l'intérieur des bobines se trouve le noyau. Laiton pour le fonctionnement en bande supérieure (140 MHz) ou ferromagnétique pour le fonctionnement en bande inférieure (70 MHz). La bobine de communication L1 a 4 tours (tour à tour) avec un fil PEL 0,3 à la borne supérieure L2. La bobine de communication L4 a 2 spires (tour à tour) avec un fil PEL 0,3 à la borne supérieure L3. La branche à L2 et L3 est faite à partir du milieu. Tous les contours ont été calculés à l'aide de [14], sur la base des considérations suivantes. La longueur d'enroulement est de 6 mm, le nombre de spires est de 5 + 1 (une spire supplémentaire tient compte de la longueur des prises et de l'inductance des pistes), le diamètre d'enroulement est de 5.5 mm (0.5 mm tient compte du jeu de l'enroulement). Après le calcul, nous obtenons L=0.13µg. Pour s'accorder sur une fréquence de 108 MHz, les capacités des condensateurs doivent être les suivantes : C1=C4=17 pF. L'oscillateur local fonctionne en dessous de la fréquence reçue et une matrice de varicap avec une capacité minimale d'environ 5 pF est en outre connectée au circuit, d'où C5 \u19d 5-14 \uXNUMXd XNUMX pF. Les résultats calculés coïncidaient presque parfaitement avec la pratique en tenant compte de la capacité de montage de 2-3 pF et de la capacité source-drain de 2 pF. (17 - 3 - 2 \u12d 1 pF. C'est cette capacité que C4 et C140 ont montrée.) La fréquence limite de l'oscillateur local est de 150 MHz, et en tenant compte du noyau en laiton, de XNUMX MHz. Pour ceux qui souhaitent utiliser un récepteur à 144 MHz ou plus, je recommande de réduire le nombre de spires des bobines L2, L3, L5 à 4. Si le récepteur est prévu pour être utilisé comme diffuseur à large bande, je recommande de modifier les valeurs du C13R9 sur la base des recommandations [2,3], ou éliminer cette chaîne en général. Le réglage ULF n'est pas nécessaire. Il peut être nécessaire de sélectionner la valeur de R12 pour la valeur optimale du gain et de la bande passante des graves comme recommandé dans [4]. Pour régler la PD, le filtre piézo est déconnecté de la broche 19 et un signal modulé en fréquence lui est appliqué à la fréquence de la FI sélectionnée. Par exemple, j'ai utilisé un oscillateur à cristal à trois points conventionnel, avec une varicap connectée en série avec du quartz, en le modulant avec un générateur AF conventionnel sur un seul transistor de [2]. Pour régler l'oscillateur local sur une plage donnée, j'ai utilisé le même générateur RF, en le convertissant en générateur LC, et le même RF à transistor unique. Le générateur est situé à côté du récepteur, auquel l'UHF est désactivé (la résistance R4 est soudée) et le condensateur C7 est accordé à la fréquence du générateur. Ensuite, l'UHF est connecté, la capacité C1 est réglée au minimum et L3 est ajustée par le condensateur C4 au volume de signal maximum. Ensuite, l'antenne est connectée (un morceau de fil de 50 à 100 cm) et le circuit L2 est accordé avec le condensateur C1. Le réglage fin final des contours est effectué en réglant les noyaux. Si l'UHF commence à s'exciter lors du réglage fin de L2, je recommande de le laisser quelque peu désaccordé, au-dessus de la fréquence reçue. Quelques remarques. Le récepteur spécifié peut être converti en une version à bande étroite. Cela peut être fait de plusieurs façons: 1) Activez la deuxième transformation. Ceci est facile à faire en regardant le schéma de la Fig. 1. Le quartz doit être sélectionné 465 kHz au-dessus ou en dessous du premier FI. Il est souhaitable de faire la première FI à 10,7 MHz pour augmenter la sélectivité du canal image. Le circuit LC doit être utilisé à partir de la FI des récepteurs à transistors russes SV-DV-KB. L'utilisation de contours de récepteurs importés (chinois) avec une coloration jaune est problématique, car ils ont une fréquence d'accord de 455 kHz, et il n'est pas toujours possible de l'atteindre jusqu'à 465 kHz. En tant que filtre Z2 (Fig. 1), vous pouvez utiliser FP1P-024, FP1P1-60.1 ou quelque chose de similaire ; 2) Vous pouvez également utiliser une seule conversion si vous remplacez Z1 (Fig. 2) par un filtre à quartz prêt à l'emploi FP1P1-307-18 avec une fréquence de 10,7 MHz et une bande passante de 18 kHz et de très grandes tailles, ou avec MCF -10,7-15 avec la même fréquence et une bande passante de 15 kHz. Les dimensions de ce filtre sont bien inférieures à 15x10x10 mm. Cependant, cette option pose de sérieux problèmes. L'essentiel est que la tension basse fréquence de sortie du détecteur de fréquence (phase) est plus petite, plus la bande du contour BH est large et plus l'écart de fréquence est petit. (Cela explique en outre pourquoi la FM à bande étroite utilise une faible FI.) Par conséquent, pour obtenir un volume suffisant, il est nécessaire de réduire la bande passante du circuit LC (ce qui est très difficile), ou de mettre un amplificateur supplémentaire devant l'ULF. Et ce sont des bruits ! Il y a une autre option. Au lieu de LC, utilisez un résonateur à quartz de 10,7 MHz, comme implémenté dans [5]. Cependant, le MC3362 n'a pas été conçu pour cette application et l'auteur ne l'a pas testé. Pour ceux qui veulent faire cela, je recommande d'utiliser une puce MC13136 presque similaire, mais conçue pour un résonateur à quartz dans un trou noir, au lieu d'un LC. De plus, les deux options ont un inconvénient commun. Avec une bande passante étroite, les fluctuations de la fréquence de l'oscillateur local deviennent très perceptibles, c'est-à-dire un synthétiseur ou une stabilisation au quartz est nécessaire. Une observation de plus. Dans le récepteur (Fig. 2), l'auteur a effectué une double conversion, faisant du premier IF 10,7 MHz et du second 6,5 MHz. Le résultat était déprimant. Le récepteur a à peine reçu une station radio d'une puissance de 1,5 kW située à une distance de 2-3 km. Le remplacement du microcircuit n'a donné aucun résultat, je n'ai pas mené d'autres procédures. Pour ceux qui souhaitent réduire encore la taille du récepteur, je recommande d'utiliser le MC3363, qui dispose d'un transistor UHF intégré au boîtier, ainsi que d'un système de réduction de bruit. Mais il n'est produit que dans un boîtier planaire, ce qui complique son installation, et coûte beaucoup plus cher, environ 200-250 roubles, contre 25 roubles MS3362. Le MC34119 coûte le même prix. Quelques conclusions passagères. J'expérimente avec le récepteur donné, ainsi qu'avec les blocs RF et IF du récepteur chinois, Ural-Auto, Melody-106, c'est-à-dire J'utilise HF du récepteur développé, et IF d'un autre et vice versa, l'auteur a tiré les quelques conclusions suivantes, peut-être déjà connues : 1) la qualité du récepteur (sensibilité et sélectivité) est principalement déterminée par la qualité du bloc IF-FR et est pratiquement indépendante du bloc RF ;
littérature 1. Barkan V.F., Jdanov V.K. Récepteurs radio 1972.
Auteur : Alexeï Bolchakov ; Publication : cxem.net
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