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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Einfacher FM-Detektor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang Die Empfangsqualität von UKW-Direktumwandlungsempfängern hängt hauptsächlich vom Betrieb des FM-Phasenregelkreis-(PLL)-Detektors (im Folgenden einfach der Detektor) ab. Der von V. Polyakov [1] entwickelte Detektor hat gute Eigenschaften, enthält jedoch eine ziemlich große Anzahl von Teilen und hat eine relativ hohe Versorgungsspannung (12 V), was seine Verwendung in kleinen Funkempfängern erschwert. Ein einfacherer Detektor wurde von A. Zakharov [2] vorgeschlagen, aber, wie in [3] erwähnt, hat dieser Detektor eine geringe Selektivität und Rauschunempfindlichkeit. Einer der Gründe für die Unbefriedigung dieser Parameter des Detektors ist nach Meinung des Autors dieses Artikels die nicht optimale Betriebsweise. Es ist nicht möglich, den Betrieb des Detektors zu optimieren, indem der Wert der positiven Rückkopplung (POF) in den Generatorschaltungen aufgrund der Selbsterregung des Detektors im Audiofrequenzbereich geändert wird. Die Selbsterregung konnte eliminiert werden, indem die Generatorschaltung geändert und auf Basis des Lokaloszillators eines Amateurempfängers aufgebaut wurde [4]. Ein schematisches Diagramm einer verbesserten Version des Detektors ist in Abb. 1 gezeigt. 1. An den Transistoren VT2 und VT2 wird ein Zweipolnetzwerk mit negativem Widerstand hergestellt. Der Transistor VTXNUMX erzeugt den notwendigen POS, um ungedämpfte Schwingungen anzuregen.
Die Erzeugungsfrequenz wird durch die Parameter der L1C1C2-Schaltung und die internen Kapazitäten der Transistoren VT1, VT2 bestimmt. Der Widerstand R1 bestimmt den DC-Betriebsmodus des Generators. Widerstand R2. Zusammen mit dem Kondensator C5 bilden sie einen Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von etwa 300 kHz. Die Tiefe des PIC wird durch den Widerstand R3 und die Induktivität L3 eingestellt. Die Signale von UKW-Sendern werden durch die Breitbandschaltung L2C4 isoliert, auf die Durchschnittsfrequenz des UKW-Bereichs abgestimmt und über den Kondensator C3 der Basis des Transistors VT1 zugeführt. Das Funktionsprinzip des Detektors selbst ähnelt dem Funktionsprinzip des von A. Zakharov [2] vorgeschlagenen Detektors und wird daher hier nicht berücksichtigt. Die optimale Arbeitsweise des Detektors wird eingestellt, indem der Wert des POS entsprechend der minimalen Störung des Funkempfangs bei einem ausreichenden Wert des Haltebands der empfangenen Stationen gewählt wird. Der POS-Wert wird durch den Induktor-Trimmer L3 eingestellt. Bei einem hohen Pegel an empfangenen Signalen sind Interferenzen aufgrund der direkten Erkennung von frequenzbenachbarten Sendern möglich. Diese Art von Störungen kann durch die Wahl der optimalen Länge der Empfangsantenne eliminiert werden. Auf Abb. 2 zeigt ein Diagramm eines einfachen Stereoempfängers, in dem der oben beschriebene Detektor angewendet wird. Die ungefähre Empfindlichkeit des Empfängers beträgt 100 μV, der Stromverbrauch überschreitet 8 mA nicht. Als Energiequellen kommen zwei A316-Zellen zum Einsatz. Die Antenne ist ein 20 ... 30 cm langes Drahtstück, bei ungünstigen Empfangsbedingungen kann die Antennenlänge auf 1 ... 2 m erhöht werden.
Das von der L1C1-Schaltung ausgewählte Eingangssignal, das auf die mittlere Frequenz des VHF-Bandes (69,5 MHz) abgestimmt ist, wird von einem aperiodischen Verstärker basierend auf dem Transistor VT1 verstärkt und über den Kondensator C5 dem Eingang des Detektors basierend auf den Transistoren VT2 zugeführt , VT3. Das komplexe Stereosignal (CSS), das vom Detektor vom Lautstärkeregler R6 über den Kondensator C10 ausgewählt wird, wird dem Eingang des CCC-Verstärkers über die Transistoren VT4, VT5 zugeführt. Die Hilfsträgerfrequenz des CSS wird durch die L6C11-Schaltung wiederhergestellt, die auf eine Frequenz von 31,25 kHz abgestimmt ist. Der KSS-Verstärker wird durch eine tiefe DC-Rückkopplung über die Widerstände R9, R10 und den Kondensator C12 abgedeckt. Dank dieser Verbindung stellt sich automatisch der Gleichstrombetrieb des KSS-Verstärkers und galvanisch daran angeschlossener Folgestufen ein. Vom Ausgang des Verstärkers tritt das KSS in den Eingang eines Polardetektors ein, der auf Germaniumdioden VD1 und VD2 aufgebaut ist. Die Hilfsträgerfrequenz des vom Polardetektor entworfenen KSS wird durch die Kondensatoren C13 und C14 herausgefiltert. Emitterfolger an den Transistoren VT6 und VT7 passen die hohe Ausgangsimpedanz des Polardetektors an die niedrige Impedanz von Stereo-Kopfhörern an. Die Basisströme der Transistoren VT6 und VT7 fließen durch die Dioden des Polardetektors, wodurch an ihnen eine kleine Vorspannung erscheint. Diese Betriebsart des Poldetektors ermöglicht es, nichtlineare Verzerrungen bei der Detektion zu reduzieren, sowie beim Empfang von monophonen Übertragungen den „Mono-Stereo“-Schalter aus der Poldetektorschaltung auszuschließen [5]. Beim Zusammenbau des Empfängers können von der Industrie hergestellte Sätze von Funkkomponenten verwendet werden.In dieser Version wird das Empfängergehäuse aus dem Satz Yunost-KP101 verwendet. Unter dem gleichen Satz entwickelt Leiterplatte (Abb. 3). Daraus haben wir auch einen variablen Kondensator (VCA), einen variablen Widerstand für die Lautstärkeregelung und einen Ferritstab für die magnetische Antenne genommen. Geeignet sind auch KPIs von Taschenempfängern sowie von anderen Amateurfunkgeräten mit einer maximalen Kapazität von 150...220 pF und variablen Widerständen SP3-3vM. Bei der Installation werden Festwiderstände MLT-0,25 (R2) und MLT-0,125 (der Rest), Oxidkondensatoren K50-6 (alle anderen kleinen für eine Spannung von mindestens 6 V sind möglich), der Rest - KT-1, KT -2, KLS. Die Funktionen des Transistors VT1 können von jedem Transistor der GT311-Serie ausgeführt werden. KT315A-Transistoren können durch alle stromsparenden Hochfrequenz-Siliziumtransistoren mit einer Grenzerzeugungsfrequenz ersetzt werden, wenn sie gemäß der Schaltung mit einem OB von mindestens 200 MHz eingeschaltet werden. Bei einem solchen Austausch kann es erforderlich sein, einen Widerstand R3 auszuwählen. Dazu wird an seiner Stelle ein variabler Widerstand mit einem Widerstand von 4,7 kOhm eingelötet und der Trimmer der L5-Spule auf eine Position eingestellt, in der er 1/3 der Länge des Rahmens eingeführt wird. Durch Änderung des Widerstandswerts des variablen Widerstands wird der Generatorbetriebsmodus nahe an einem Generatorausfall eingestellt. Bei Stereotelefonen ist viel Rauschen zu hören. Danach wird anstelle des variablen Widerstands eine Konstante mit einer engen Nennleistung installiert. Die Transistoren VT4 - VT7 können durch beliebige Low-Power-Siliziumtransistoren mit geeigneter Struktur mit einem statischen Stromübertragungskoeffizienten von mindestens 60 ersetzt werden. Die Streuung dieses Parameters für die Transistoren VT6 und VT7 sollte 30% nicht überschreiten. Die Spulen LI, L3 und L5 enthalten jeweils 7, 5 und 7 Drahtwindungen PEV-2 0,62, gewickelt auf Stäbe aus Ferrit 600NN mit einer Länge von 12 und einem Durchmesser von 2,8 mm. Der Wicklungsabstand der Spulen L1 und L5 beträgt 1,5 mm, L3 - 2 mm. Die Spule L2 enthält 15 Windungen PELSHO 0,1-Draht, der auf den Körper des Widerstands R2 gewickelt ist. Die L4-Spule enthält 8 Windungen aus PEV-2 0,62-Draht, der auf einen Messing- (oder Aluminium-) Stab mit 4 mm Durchmesser und 10 mm Länge gewickelt ist. Vor dem Wickeln muss der Stab mit zwei Lagen Schreibpapier umwickelt werden. Wickelschritt - 1 mm. Die Spule L6 wird auf einen beweglichen Kartonrahmen gewickelt und auf ein Segment eines runden (Durchmesser 8 mm) oder rechteckigen (20X3 mm) Stabs aus Ferrit 400НН oder 600НН mit einer Länge von 60 ... 120 mm gelegt. Seine Wicklung sollte 130 ... 150 Windungen PEV-2 0,18-Draht enthalten, die gleichmäßig über einen 25 mm langen Rahmen verteilt sind. Für den normalen Betrieb des HF-Verstärkers muss der Widerstandswert des Widerstands R1 in kOhm ungefähr numerisch dem Parameter h21e des Transistors VT1 entsprechen. Zum Beispiel h21e=40, dann R1=39...43 kOhm usw. Die übrigen Stufen des Empfängers erfordern keine Auswahl von Elementen. Die Spannung an den Kollektoren der Transistoren VT1 und VT3 sollte innerhalb von 1,2...1,8 V liegen, am Emitter des Transistors VT5 - 1,3...1,5 V. Große Abweichungen von den angegebenen Spannungswerten weisen auf fehlerhafte Teile oder Fehler bei der Installation hin . Bei der Installation ist es wichtig, die Polarität der Dioden VD1 und VD2 gemäß Diagramm zu beachten. Andernfalls funktionieren die Emitterfolger der Transistoren VT6 und VT7 nicht. Die Einrichtung des Empfängers beginnt mit der Abstimmung auf den gewünschten Frequenzbereich mit dem L3-Spulentrimmer. Seine Position ist so gewählt, dass mit Hilfe des KPI alle in einem bestimmten Gebiet ausgestrahlten Radiosender eingestellt werden können. Durch die Anpassung der Spulen L1, L4, L5 erreichen sie eine maximale Haltebandbreite der empfangenen Sender bei minimalen Störsignalen. Die L6C11-Schaltung wird so eingestellt, dass der Stereoeffekt maximal zum Ausdruck kommt, indem die L6-Spule entlang des Ferritstabs bewegt wird. Beim Hören von Programmen kann es zu Empfangsstörungen in Form von „Rumpeln“ kommen, das mit dem Betrieb von TV-Scan-Generatoren verbunden ist. Sie können sie beseitigen, indem Sie die Eingangsschaltung des Empfängers entsprechend anpassen. Dazu müssen die Windungen der Spule L1 verschoben und der Trimmer entfernt werden. Parallel zur Spule L1 sollte ein Abstimmkondensator C* KPK-M mit einer Kapazität von 8...30 pF eingelötet werden (auf der Platine ist dafür Platz). Der Eingangskreis wird mit einem Abstimmkondensator abgeglichen, bis die Störung verschwindet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Abstimmung des Eingangskreises recht scharf ist und das Signal des empfangenen Senders oft „verschwindet“. Daher sollte der Tuning-Vorgang mehrmals wiederholt werden und das erlernte Ergebnis nach Gehör überprüft werden. Der Empfänger bleibt betriebsbereit, wenn die Versorgungsspannung auf 2,5 V absinkt. Hierbei handelt es sich um eine geringe Entladung der Batterien, und ihre Funktionsfähigkeit kann wiederhergestellt werden, indem ein pulsierender Strom durch sie geleitet wird [6]. Der Nachfolger kann mit zwei D-0.1- oder D-0,25-Batterien betrieben werden. Dazu ist es notwendig, den Widerstand R7 auszuschließen (siehe Abb. 2), die Kapazität des Kondensators C8 auf 6800 pF zu reduzieren, den Widerstand der Widerstände R13 und R14 auf 470 Ohm zu reduzieren und die Widerstände R11 und R12 im Stromkreis zu vertauschen. Die Spannung am Emitter des Transistors VT5 beträgt 1...1,2 V. Die Modi der anderen Stufen des Empfängers ändern sich nicht. Literatur 1. Polyakov V. FM-Detektor mit PLL-Akzeptanz der Direktumwandlung. - Radio, 1978, Nr. 11, S. 41-43.
Autor: V. Vlasov, Kaluga; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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