Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang

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Die Schaffung spezialisierter Mikroschaltkreise, die eine Signalverarbeitung in den Hochfrequenzpfaden von Rundfunkempfängern bereitstellen, hat zu einer "Vereinheitlichung" ihrer Konstruktion geführt. Bei der Entwicklung von Empfangsgeräten blieb den Designern von Funkamateuren im Wesentlichen nur die Sphäre, das Design mit einem funktionalen Service zu sättigen.

Unten folgt eine Beschreibung des Autoempfängers, bei dem es zusätzlich zum Netzschalter nur drei Steuertasten zum Umschalten von Teilbändern und zum Einstellen eines Senders gibt, der innerhalb des Teilbands arbeitet. Das Design sieht ein automatisches Scannen bei der Sendersuche vor, was besonders in Fällen, in denen der Fahrer nicht vom Verkehrsgeschehen abgelenkt werden kann, sehr komfortabel ist.

Bei der Entwicklung des beschriebenen UKW-UKW-Tuners wurden folgende Aufgaben gestellt:

• unter Berücksichtigung der Merkmale des Betriebs der Relaisschutz- und Automatisierungsausrüstung im Auto;
• einfache Tastensteuerung der Betriebsarten;
• das Vorhandensein eines automatischen Such- und Scanmodus;
• die Fähigkeit, die Tonbegleitung von Programmen des 1. bis 5. Fernsehkanals zu hören;
• unipolare Versorgungsspannung
• 12...17V;
• hohe Empfindlichkeit;
• gute Wiederholbarkeit.

Die zugewiesenen Aufgaben wurden mithilfe standardmäßiger, aber selten verwendeter Betriebsarten des LSI-UKW-FM-Empfängers K174XA34, elektronischer Umschaltung von Teilbändern mit Funkgeräten, nicht standardmäßiger Einbindung des DAC KR572PA1 und eines zusätzlichen Eingangsvorwählers mit hoher Linearität gelöst.

Wichtigste technische Merkmale:

• Empfindlichkeit - mindestens 1,5 µV (mit der typischen Empfindlichkeit von Empfängern mit einer ähnlichen Mikroschaltung XNUMX µV);
• empfangene Frequenzbereiche - 55.5...66, 65...77, 82...99,92...110 MHz;
• verbrauchter Strom - nicht mehr als 50 mA.

Die restlichen Eigenschaften des Tuners werden durch die Parameter des LSI K174XA34 [1] bestimmt.

Der elektrische Schaltplan des Empfängers ist in Abb. dargestellt. 1. Es besteht aus drei Hauptteilen; Funkempfangspfad A1 (Eingangsstufe am Transistor 1VT1, BIS K174ХА34, Subband-Schaltgeräte am Multiplexer 1DD1 und Pin-Dioden 1VD1, 1VD2, 1VD4, 1VD5), Steuereinheit A2 (Steuertasten SB1-SVZ, Elemente 2DD1.1, 2DD1.4 , löst 2DD2, 2DD3, Komparator 2DA1, Multivibrator auf Elementen 2DD1.2, 2DD1.3, Umkehrzähler 2DD4 - 2DD6, DAC auf Mikroschaltungen 2DA2, 2DAZ) und eine Anzeigeeinheit AZ (schaltet Transistoren ZVT1-3\/T5, LEDs ein ZVD5 -ЗVD8).

Die Hauptfunktionen der Steuereinheit sind die Bildung eines Signals, das die Abstimmfrequenz des Empfangspfads steuert, und der Schaltcode der Teilbänder.

Die Steuereinheit funktioniert wie folgt. Beim Einschalten der Stromversorgung wird am Ausgang des Wechselrichters (Element 2DD1.1) ein Impuls erzeugt, der die Trigger 2DD3.1, 2DD3.2 auf den Nullzustand setzt und Informationen von den voreingestellten Eingängen der Zähler 2DD4 - 2DD6 schreibt zu ihren Ausgängen. Dadurch wird das anfängliche Teilband von 65...77 MHz ausgewählt und am Ausgang des DAC (Chips 2DA2 und 2DAZ) die Mindestspannung und dementsprechend die niedrigere Frequenz des Teilbandes im Empfangspfad eingestellt. Die unteren 10 Bits des Ausgangscodes der Zähler bestimmen die Spannung am DAC-Ausgang und die höheren zwei Bits bestimmen eines der vier Subbänder, sodass bei der Auswahl oder Suche nach dem erforderlichen Radiosender der Übergang von Subband zu Subband automatisch erfolgt ein Zyklus, d. h. eine Vorauswahl des Teilbandes ist nicht möglich.

(zum Vergrößern klicken)

Wenn Sie die Erhöhungstaste SВЗ ("+") oder die Verringerungstaste SВ2 ("-") der Abstimmfrequenz drücken, erzeugt der RS-Trigger 2DD2.1 ein entsprechendes Signal, um den Ausgangscode der umkehrbaren Zähler zu erhöhen oder zu verringern Der Trigger 2DD3.1 erzeugt ein Erzeugungserlaubnissignal-Multivibrator basierend auf den Elementen 2DD1.2 und 2DD1.3. gelangt über die integrierende RC-Schaltung 2R2, 1.2C2 und den Inverter am Element 14DD2 zu Pin 6 des Elements 2DD1.4.

Die Fixierung des Ausgangszustands der Zähler sollte nach dem Erscheinen und der zuverlässigen Erfassung des Eingangsfunksignals durch das PLL-System des Tracking-Demodulators erfolgen, der Teil der LSI-Funktionsblöcke K174XA34 ist. Dieser Betrieb des Empfängers wird wie folgt sichergestellt. Das Auftreten eines Funksignals nahe der Abstimmfrequenz des Empfängers geht mit einer Spannungsänderung an Pin 2 des 1DA1 BIS einher, dessen Hüllkurve durch die Schaltung 2VD1, 2C1, 2RЗ isoliert und vom Komparator 2DA1 in a umgewandelt wird logische Einheit, die über die Trennschaltung 2C3, 2R5 dem Informationseingang des 2DD3.1-Triggers zugeführt wird. An seinem Ausgang erscheint dieses Signal nach dem nächsten Taktimpuls. Die Unterbindung der Multivibratorerzeugung erfolgt jedoch mit einer Verzögerung, die durch die Zeitkonstante der Schaltung 2R14, 2C6 bestimmt wird. Darüber hinaus mittelt dieselbe Schaltung kurzzeitige zufällige Operationen des Komparators aufgrund von On-Air-Interferenzen. Dadurch erreicht die Eigenfrequenz des abstimmbaren Oszillators des PLL-Systems in der Erfassungsphase die Frequenz des Eingangssignals.

Wenn Sie die Taste SB1 „Scanning“ („Scan“) drücken, beginnt sich die Abstimmfrequenz des Empfängers abhängig vom zuvor eingestellten Zustand des RS-Triggers 2DD2.1 zu ändern. In diesem Fall wird am Ausgang des Einzelvibrators (RS-Trigger 2DD2.2) ein Impuls erzeugt, der dem Zähleingang des Triggers 2DD3.2 zugeführt wird, wodurch an seinem direkten Ausgang ein Protokoll erscheint. 1. Die Prozesse zum Erfassen eines Funksignals und zum Einstellen der Mittenfrequenz im PLL-System sind in diesem Fall die gleichen wie zuvor beschrieben. Der Haltemodus wird jedoch nach 5 s unterbrochen, wenn die Taste „Scan“ nicht erneut gedrückt wird. und der Suchlauf wird fortgesetzt, bis das Funksignal der nächsten Frequenz erscheint. Zustandsdauerprotokoll. 1 in der Zeit beträgt 5 s und wird durch die Elemente 2R12, 2C5 bestimmt.

Am Eingang des Empfangspfads ist ein Vorselektor eingeschaltet, der Signale außerhalb des 55...110 MHz-Bandes dämpft. Es handelt sich um eine Kombination von Hochfrequenzfiltern: T-förmig auf den Elementen 1С1, 1L1 1С2 und L-förmig auf den Elementen 1LЗ, 1С7.

Ein Merkmal der Verstärkerstufe des 1VT1-Transistors ist der erhöhte Dynamikbereich aufgrund der Verwendung eines rauscharmen HF-Transistors vom Typ KT368AM und des Vorhandenseins einer Strom- und Spannungsrückkopplung, die durch die Widerstände 1R4 bzw. 1R1 erzeugt wird [12]. Unter Berücksichtigung der Dämpfung in den Filtern steigt der Übertragungskoeffizient des gesamten Preselektors, gemessen vom Antenneneingang des anderen Eingangs des UHF BIS K174XA34 (Pin 12), sanft von 6,5 dB bei einer Frequenz von 55 MHz auf 12 dB mit einer Frequenz von 110 MHz. Diese AFC ermöglicht es, den Empfindlichkeitsabfall in Abhängigkeit von der beim K174XA34 LSI beobachteten Frequenzerhöhung bis zu einem gewissen Grad zu kompensieren.

Eine Besonderheit beim Einschalten des K174XA34 LSI ist die Verwendung einer 1L4-Generatorinduktivität, die durch Pin-Dioden 1VD1, 1\/D2, 1VD4,1, 5VD1 geschaltet wird. Zusammen mit ihnen schließen die Kondensatoren 15С1, 22С1, 24С1, 26С1 im Wechselstrom die rechten Induktorabgriffe gemäß dem Diagramm zum gemeinsamen Draht. In einem typischen Schaltkreis wird die Versorgungsspannung dem VCO der Mikroschaltung über eine ähnliche Induktivität (1) zugeführt; in der betrachteten Schaltung wird die Versorgungsspannung der gesamten Mikroschaltung durch den Spannungsabfall am Löschwiderstand 16R1 bestimmt. der Innenwiderstand der Multiplexertasten 1DD174 und der Spannungsabfall an der Pin-Diode. Die durch letztere fließende Strommenge reicht für eine normale Bereichsumschaltung aus und sorgt für den nötigen Qualitätsfaktor für eine stabile Erzeugung. Für den oben genannten Schaltkreis muss die Versorgungsspannung stabil sein und die Versorgungsspannung des BIS K34XA2.7 überschreiten, die im Bereich von 3.3 bis XNUMX V liegt.

Der Source-Folger des Feldeffekttransistors 1VT2 eliminiert den Einfluss der ihm folgenden Schaltkreise und verschiebt den Pegel der an Pin 2 des K174XA34 LSI vorhandenen Konstantkomponente.

Die Anzeigeeinheit zeigt die Nummer des aktiven Teilbands durch Aufleuchten der entsprechenden LED an. Der Suchmodus wird vom Blinken dieser LED begleitet, da der variable Anteil eines der Ausgangssignale des Umkehrzählers mit der Taste am Transistor ZVT1 umgeschaltet wird.

Die Gestaltung des Tuners kann je nach Einsatzbedingungen und Fähigkeiten des Funkamateurs selbst beliebig sein. Eine Leiterplatte für das gesamte Gerät wurde nicht entwickelt, besondere Anforderungen werden lediglich an den 1L4-Induktor gestellt. Es ist gedruckt, seine Konfiguration ist in Abb. dargestellt. 2. Die Linien zeigen die Schnitte, die mit einem Cuttermesser mit einer Klingenbreite von 0,25 mm ausgeführt wurden. Die Punkte zeigen die Stellen an, an denen die Anschlüsse der Pin-Dioden und der Anschluss des an Punkt 1 angeschlossenen Kondensators 21C1 angelötet sind. Pin 25 des 5DA1 BIS ist mit einem maximal 1 mm langen MGTF-Draht an denselben Punkt angeschlossen. Der gesamte Induktor ist von einer Schirmkappe umgeben.

Für die übrigen Elemente des Empfangspfads wurde eine Scharniermontage auf derselben Seite der doppelseitigen Platine verwendet, wobei die zweite Seite ein Bildschirm war. Es ist zu beachten, dass die Induktivität der 1L4-Spule in Forschungs- und Versuchsschaltungen mit Spielraum gewählt wurde.

Die rahmenlosen Induktoren 1L1, 1LЗ sind Windung für Windung mit versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 0,8 mm auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 3,4 mm gewickelt und enthalten 9 bzw. 6 Windungen. Der 1T1-Transformator ist mit zwei PEV-0,28-Drähten gleichzeitig auf einen K5xZx1-Ring aus M20VCh-3-Ferrit gewickelt, jede Wicklung enthält 14 Windungen, die Wicklung ist normal.

Bei der Herstellung des Reglers wurden Widerstände wie MLT-0,125 oder ähnliches verwendet. Die Werte der Widerstände 2R6-2R8 können im Bereich von 27...68 kOhm liegen. Widerstände 1R1,

1R4, 2R16, 2R19 haben eine Toleranz von ±5 %. Abgestimmte Widerstände – Typ SPZ-38 oder ähnlich; für die Automobilversion ist es besser, geschlossene Widerstände wie SPZ-19 zu verwenden.

Anstelle des KT368AM-Transistors ist der KT399AM geeignet. Chip K561IE14 kann durch 564IE14 oder K561IE11 (564IE11) ersetzt werden. Im zweiten Fall wird dem Eingang der Grundzustandseinstellung (Pin 9) ein Protokoll zugeführt. 0.

Kondensatoren 1C23, 2C1, 2C3 - Typ K73-14 oder K73-17; 2S5 – Typ K53-4 mit einer Toleranz von nicht weniger als ±20 %; 1С25,1С30 - Typ K50-35; der Rest besteht aus Keramik jeglicher Art; Die Kondensatoren 1S1, 1S2, 1S7 müssen eine Toleranz von ±5 % und TKE M75 haben, Blockkondensatoren können zur TKE N90-Gruppe gehören, der Rest - standardisierte TKE nicht schlechter als M750. Hochfrequenzdrossel 1L2 - Typ DM-1.2 mit dem im Diagramm angegebenen Induktivitätswert.

Nach Überprüfung der Betriebsarten der Tuner-Elemente und der Leistung der Blöcke, die keine Einstellung erfordern, ist die Empfängerabstimmung wie folgt.

1. Stellen Sie mit einem angepassten Widerstand 2R17 für den Varicap 1VD3 die anfängliche Vorspannung von 2,2 V am Ausgang des DAC (Pin 6 des Operationsverstärkers 2DAZ) im Ausgangszustand des Umkehrzählers 2DD4 - 2DD6, dem Ausgang, ein davon nach Anlegen der Versorgungsspannung der Code 0111 1111 1111 (St. Bit - Junior-Rang). Erhöhen Sie dann die Erzeugungsfrequenz des Multivibrators durch Verringern der Kapazität des Kondensators 2S7 und überprüfen Sie mit einem Oszilloskop die Linearität der Änderung der Ausgangsspannung des gesamten DAC. Bei Spannungsbeschränkungen sollten Sie die Widerstandswerte 2R16, 2R19 wählen.

2. Stellen Sie mit einem angepassten Widerstand 2R2 die Ansprechschwelle des Komparators 2DA1 ein, um eine zuverlässige Erfassung und Speicherung des Funksignals zu gewährleisten. Legen Sie dazu ein FM-Testsignal mit einem der Nennempfindlichkeit entsprechenden Pegel an den Empfängereingang an und schalten Sie mit den Tasten SB2 oder SBXNUMX den Suchmodus ein. Stellen Sie bei Bedarf den ursprünglichen Zustand wieder her, indem Sie die Stromversorgung der Steuereinheit abschalten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das offensichtlich schwächste Funksignal zu empfangen.

3. Klären Sie die Anschlusspositionen der Pin-Dioden-Anschlüsse am gedruckten Induktor 1L4 gemäß den angegebenen technischen Eigenschaften. Wenden Sie dazu ein Protokoll auf den Informationseingang des Triggers 2DD3.1 an. 1, in diesem Fall ist die Erzeugungssperre deaktiviert. Legen Sie dann ein FM-Signal mit den Frequenzen der unteren Grenzen der Teilbänder an den Empfängereingang vom Referenzgenerator an und stellen Sie mit den Tasten SB2 oder SVZ Nullen an den Steuereingängen von ein den DAC 2DAZ und stellen Sie den Code des entsprechenden Teilbandes auf die Steuereingänge des Multiplexers 1DD1 ein.

Zwischen Pin 10 der Mikroschaltung 2DD3.1 und dem gemeinsamen Draht ist ein Widerstand mit einem Widerstandswert von ca. 10 MOhm erforderlich.

Literatur

1. Gvozdev S. Mikroschaltung K174ХА34. Infoblatt. - Radio, 1995. Nr. 10. S. 62; Nr. 11, S. 45
2. Ed E. Referenzhandbuch zu Hochfrequenzschaltungen. - M.: Mir. 1990. S. 64

Autor: Yu.Ezhkov, Omsk

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