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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Modernisierung von Funkempfängern. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang Die in den 70er und 80er Jahren hergestellten heimischen „Taschenradios“, die viele Funkamateure in ihren Regalen haben, können Rundfunksender besser empfangen als ihre modernen importierten Gegenstücke. Einfache Modifikationen, die in diesem Artikel beschrieben werden, verleihen ihnen ein „zweites Leben“. Der Vergleich moderner importierter Radios (hauptsächlich aus China und Hongkong) mit inländischen Radios aus früheren Produktionsjahren führt zu interessanten Ergebnissen. In den Bändern MF, LW und KB sind die Qualitätsindikatoren alter heimischer Receiver deutlich besser. So hatte der Ende der 302er Jahre produzierte Dualband „QUARTZ-80“ eine reale Empfindlichkeit von 0,4 mV/m, was für importierte Analoga unerreichbar ist, ausgenommen natürlich teure digitale und professionelle Modelle. Die Parameter der Empfänger dieser Jahre wurden durch die inländische GOST 5651-82 geregelt, die Empfindlichkeit, Selektivität und andere Eigenschaften je nach Komplexitätsgruppe (Klasse) streng normalisierte. Ohne auf eine detaillierte Analyse des elektrischen Pfades einzugehen, stellen wir lediglich fest, dass moderne kleine Funkempfänger hauptsächlich in vertikaler Bauweise hergestellt werden, bei der die geringe horizontale Größe des Funkgeräts die Platzierung einer Magnetantenne (MA) nicht zulässt. von ausreichender Länge. Bei einer MA-Länge von nur wenigen Zentimetern ist der Signalpegel am Eingang der ersten Stufe gering und das Signal-Rausch-Verhältnis schlecht. Dadurch machen die äußerlich attraktiven und scheinbar komfortablen „Tecsan“, „Manbo“ etc. im Mittelwellenbereich viel „Rauschen“ und liefern keine akzeptable Empfangsqualität. Im VHF-Band ist die Leistung etwas besser, aber auch hier ist nur lokaler Empfang mit guter Qualität möglich. Aufgrund der Besonderheiten der Ausbreitung von Funkwellen in diesem Bereich und der geringen Effizienz der Peitschenantenne ist der UKW-Bereich (auf dem Empfänger wird er als FM bezeichnet) in beträchtlicher Entfernung von Sendezentren oft nutzlos. Unter diesen Bedingungen ist es viel sinnvoller, einen alten MF-DV-HF-Receiver zu besitzen und ihn nach der unten vorgeschlagenen Methode zu modernisieren. Ein positives Merkmal moderner Radios ist, dass sie mit zwei AA-Batterien mit einer Gesamtspannung von 3 V betrieben werden. Inländische Modelle werden hauptsächlich mit einer 316-Volt-Krona-Batterie betrieben. Die Vorteile der Drei-Volt-Stromversorgung liegen auf der Hand: Die Kapazität von galvanischen AA-Zellen (die Haushaltsversion hat die Größe 20) ist um ein Vielfaches höher und die Kosten für sogar zwei Stück sind niedriger als für eine Krona-Batterie und ihre Analoga. Die Lebensdauer des letzteren beträgt bei durchschnittlicher Lautstärke nicht mehr als 30...XNUMX Stunden. Aufgrund der verständlichen Zurückhaltung des Besitzers, die teure Batterie oft zu wechseln, liegen voll funktionsfähige Haushaltsradios im Leerlauf. Alternative Energieoptionen haben auch Nachteile: Wiederaufladbare Batterien sind teuer und müssen regelmäßig aufgeladen werden, und der Netzstrom macht die Tragbarkeit zunichte, einen großen Vorteil von Taschenradios. Der Ausweg besteht darin, den Empfänger auf Drei-Volt-Batteriebetrieb umzustellen. Eine der Methoden hierfür wird in [1] vorgeschlagen. Es besteht darin, die Spannung von AA-Elementen in die Versorgungsspannung des Empfängers von 9 V umzuwandeln. Dadurch werden jedoch Störungen nicht vollständig beseitigt. Der beste und vielleicht einfachere Weg besteht darin, Änderungen an der Schaltung des Funkempfängers selbst so vorzunehmen, dass ein normaler Betrieb aller Stufen bei einer Versorgungsspannung von 3 V gewährleistet ist. Dies ist durchaus möglich und mit der richtigen Vorgehensweise , verschlechtern sich die Parameter des Empfängers (mit Ausnahme der Ausgangsleistung) praktisch nicht. Betrachten wir die Modernisierung am Beispiel des KVARTZ-302-Empfängers. Seine Schaltung ist typisch für Empfänger dieser Gruppe und in Abb. dargestellt. 1 (es zeigt nicht die Elemente von MA, Eingangsschaltungen und lokalen Oszillatorschaltungen, die während der Modifikation überhaupt nicht berührt werden). In späteren Modellen dieses und anderer Funkempfänger wurde anstelle des FSS ein Piezofilter auf Induktorspulen verwendet, was jedoch keinen Einfluss auf die Weiterentwicklung der Technologie sowie auf andere unbedeutende Unterschiede in den Schaltungen von Transistorempfängern hat.
Die erste Stufe des Transistors VT1 ist ein Mischer mit einem kombinierten Lokaloszillator. Der Modus des Transistors VT1 wird durch Vorspannung zur Basis über den Widerstand R2 eingestellt und durch die Leistung des parametrischen Stabilisators VD1, R11, C22 stabilisiert. Die Stabilisierungsspannung beträgt 1,44 V und kann daher beibehalten werden, wenn die Gesamtversorgungsspannung auf 2...3 V reduziert wird. Dazu genügt es, den Widerstand des Ballastwiderstands R11 auf 1 kOhm zu reduzieren . Es ist wichtig zu beachten, dass die erste Stufe weitgehend den Betrieb des Empfängers als Ganzes bestimmt. Der Transistor VT1 vom Typ KT315 ist hier nicht optimal: Er weist einen hohen Rauschpegel, eine erhebliche Sperrschichtkapazität und eine geringe Verstärkung auf. Wesentlich bessere Ergebnisse werden mit Mikrowellentransistoren der Typen KT368, KT399A erzielt. Obwohl ihre Parameter bei höheren Frequenzen normiert sind, erstreckt sich der Bereich minimalen Rauschens „nach unten“, bis hin zu einer Frequenz von 0,5 MHz (KT399A) – 0,1 MHz (KT368), d. h. er deckt auch den CB-Bereich ab. Die Verstärkung dieser Transistoren hängt weniger von der Versorgungsspannung ab, was auch in diesem Fall wichtig ist. Der Autor verwendete den KT399A-Transistor und der Rauschpegel erwies sich als so niedrig, dass es ohne Senderabstimmung schwierig ist, überhaupt festzustellen, ob der Empfänger ein- oder ausgeschaltet ist. Somit garantiert der Austausch des Transistors VT1 eine Erhöhung der rauschbegrenzten Empfindlichkeit. Um den normalen Betrieb des lokalen Oszillators (mit einem Emitterstrom von etwa 1 mA) sicherzustellen, sollten die Widerstände der Widerstände R3 und R5 auf 620 Ohm bzw. 1,5 kOhm reduziert werden. In der ursprünglichen Schaltung werden der HF-ZF-Pfad und die erste Ultraschallfrequenzstufe durch den Entkopplungsfilter R10C13 geführt. Am Widerstand R10 entsteht ein Spannungsabfall von etwa 1 V, was unerwünscht ist. Um Spannungsverluste zu vermeiden, sollte der Widerstand R10 durch eine kleine DPM-3-Drossel aus einheitlichen TV-Geräten der 3. und 4. Generation oder im Extremfall einfach durch eine Drahtbrücke ersetzt werden. Im letzteren Fall ist jedoch das Fehlen einer Selbsterregung bei entladenen Batterien nicht gewährleistet. Im ZF-Pfad ist es äußerst wünschenswert, den VT3-Transistortyp KT315B durch KT3102E, KT3102D oder KT342B, KT342V mit einer Verstärkung von 400...500 zu ersetzen. Dies ist notwendig, um die ZF-Verstärkung zu erhöhen und dadurch die verstärkungsbegrenzte Empfindlichkeit aufrechtzuerhalten sowie einen effektiven AGC-Betrieb sicherzustellen. Das Signal des letzteren wird über den Filter R13C23 der Basis des Transistors VT3 zugeführt, daher ist es wichtig, seinen Arbeitspunkt richtig einzustellen, indem der Widerstandswert des Widerstands R12 auf 30 kOhm reduziert wird. Im UMZCH ist es außerdem erforderlich, den Widerstandswert des Widerstands R8 auf 39 kOhm zu reduzieren und den Gesamtwiderstand zweier parallel geschalteter Widerstände R21, R23 auf 1...1,5 Ohm zu bringen. Warum die Widerstände R21, R23 durch einen Drahtwiderstand mit dem angegebenen Widerstandswert ersetzen? Dieser UMZCH sorgt für die Regelung des Ruhestroms mithilfe eines Trimmwiderstands R16. Um Verzerrungen zu vermeiden und einen akzeptablen Wirkungsgrad zu erreichen, sollte der Ruhestrom zwischen 5 und 7 mA liegen. Für die Batterie wird eine Hülle mit Federkontakten angefertigt, in die zwei AA-Elemente fest passen müssen. Das Design der Schale kann beliebig sein; in der Version des Autors besteht sie aus doppelseitiger Glasfaser- und Zinnfolie, die Teile werden durch Löten verbunden. Die Abmessungen der Schale ermöglichen die Unterbringung im Krona-Batteriefach. Der Empfänger ist mit einer frischen Batterie konfiguriert, deren Lastspannung mindestens 3 V beträgt. Zunächst sollten Sie die Betriebsarten aller Stufen überprüfen: Messen Sie bei den Transistoren VT1-VT3 die Spannung an ihren Kollektoren, bei den Transistoren VT4-VT7 - an den Emittern (siehe Tabelle) .
In der Praxis kann es erforderlich sein, den Modus des Transistors VT3 anzupassen, dessen Kollektorspannung bei fehlendem Signal 1,4...1,6 V betragen und durch Auswahl des Widerstands R12 reguliert werden sollte. Die übrigen Modi werden in der Regel automatisch installiert, wenn die oben genannten Vorgänge beachtet werden. Als nächstes wird, wenn möglich, ein Signal vom 2H-Generator dem Eingang des UMZCH (VT3) zugeführt und bei Beobachtung des Ausgangssignals auf einem Oszilloskop durch Auswahl des Widerstands R8 die Symmetrie der Halbwellen der Sinuswelle erreicht und mit dem Widerstand R16 wird das Fehlen einer „Stufen“-Verzerrung erreicht. Messen Sie dann den Gesamtstromverbrauch im Silent-Modus, der 10 mA betragen sollte, und passen Sie ihn gegebenenfalls mit dem Trimmwiderstand R16 an. Wie Sie sehen, ist die vorgeschlagene Modernisierung einfach und erfordert nicht viel Zeit und Geld. Das erzielte Ergebnis ist beeindruckend: Die Empfindlichkeit des Empfängers nimmt nicht ab (und steigt sogar leicht an), die Selektivität bleibt gleich, der maximale Stromverbrauch bei Signalspitzen überschreitet 20 mA nicht, die Funktionsfähigkeit bleibt erhalten, wenn die Versorgungsspannung auf reduziert wird Bei einer Spannung von ca. 1,8 V beträgt die Lebensdauer des Funkempfängers ab einem Satz AA-Elemente mindestens 80 Stunden und bei guter Qualität des letzteren mehr als 100 Stunden. Der einzige Parameter, der sich durch den Umbau verschlechtert, ist die abgegebene Schallleistung, die auf 20...30 mW sinkt. Dies ist in der Regel völlig ausreichend, da die charakteristische Empfindlichkeit des BA1-Kopfes sehr hoch ist. Die meisten importierten Receiver verfügen über die gleiche Ausgangsleistung, allerdings fällt die Klangqualität des umgebauten Receivers subjektiv aufgrund der besseren akustischen Eigenschaften des Gehäuses besser aus. Auf Wunsch kann die Modernisierung durch den Einbau einer leistungsstärkeren UMZCH-Brücke fortgesetzt werden. Gleichzeitig sollte man das Rad nicht „neu erfinden“ und es aus diskreten Elementen herstellen, obwohl solche Schemata veröffentlicht wurden. Es gibt eine große Auswahl an spezialisierten Mikroschaltungen – fertige hochwertige Verstärker mit Niederspannungsversorgung. Abbildung 2 zeigt ein Diagramm von einem davon – UMZCH auf der TRA301-Mikroschaltung. Hier sind einige seiner Eigenschaften: Ausgangsleistung bei einer Versorgungsspannung von 3,3 V, KNi=0,5 %, F=1 kHz, RH=8 Ohm – 250 mW; Ruhestrom - weniger als 1,5 mA; Die wiedergegebene Frequenzbandbreite bei maximaler Ausgangsleistung beträgt 10 kHz. Monoverstärker, die auf den Mikroschaltungen TRA311, TRA701 und TRA711 basieren, haben ähnliche Parameter und Schaltkreise [2]. Alle Mikroschaltungen sind mit einem Schutz gegen thermische und elektrische Überlastung ausgestattet. Eine typische Schaltung für deren Verbindung mit den notwendigen zusätzlichen oberflächenmontierten Elementen ermöglicht die Herstellung eines neuen Verstärkers in Form einer Miniatureinheit. Der alte UMZCH wird zerlegt, sodass nur die Vorverstärkerstufe am VT2-Transistor übrig bleibt, und der neue wird durch Oberflächenmontage (oder eine andere) auf einer separaten Platine gemäß dem Diagramm in Abb. zusammengebaut. 2 aus [2].
Die Platine wird mit Halterungen an der Hauptplatine an der Stelle montiert, an der der vorherige UMZCH demontiert wurde. Das Eingangssignal wird vom Kollektor des Transistors VT2 (siehe Abb. 1) geliefert, plus Strom von der Batterie, die Kapazität des Kondensators C31 wird auf 220 μF erhöht. Der integrierte UMZCH erfordert keine Einstellungen. Es kann lediglich erforderlich sein, die Vorverstärkerstufe am Transistor VT2 entsprechend der in der Tabelle angegebenen Spannung am Kollektor durch Auswahl des Widerstands R8 anzupassen. Literatur
Autor: A. Pachomov, Zernograd, Rostower Gebiet.
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