Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang

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Die Verwendung eines Synchrondetektors in einem AM-Empfänger kann die Qualität der Signaldemodulation erheblich verbessern und Verzerrungen beseitigen, die durch die Nichtlinearität eines herkömmlichen Hüllkurvendetektors verursacht werden. Gleichzeitig wird der Lärmpegel gesenkt und Störungen durch Nachbarstationen reduziert. Letztere werden von einem Synchrondetektor nicht detektiert, sondern nur in der Frequenz umgewandelt, so dass bei einer Verstimmung von mehr als 10...20 kHz die Störsignale in den schwer hörbaren und gut ausfilterbaren Ultraschallbereich gelangen Das Spektrum. Der Synchrondetektor ermöglichte es außerdem, das wiedergegebene Frequenzband auf 10 kHz zu erweitern, d. h. das Spektrum der von Radiosendern in der Luft übertragenen Modulationssignale vollständig auszuschöpfen.

Wichtigste technische Merkmale

• Empfindlichkeit (bei einer Ausgangsleistung von 50 mW), mV / m nicht schlechter ...... 1
• Reproduzierbarer Frequenzbereich, Hz......50...10 000
• Selektivität bei Verstimmung +20 kHz, dB nicht weniger als......26

Der Empfänger wird von einer Spannungsquelle von 12...15 V gespeist, der Stromverbrauch (bei geringer Lautstärke) beträgt nicht mehr als 40 mA.

Der Empfänger wird von einer Spannungsquelle von 12...15 V gespeist, der Stromverbrauch (bei geringer Lautstärke) beträgt nicht mehr als 40 mA. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Empfänger für den Empfang von Übertragungen von Radiosendern ausgelegt, die auf den Frequenzen 549, 846, 873 und 918 kHz arbeiten. Durch Ändern der Kapazität der Kondensatoren können Sie die Frequenzen anderer Radiosender im MF- und LW-Bereich einstellen

Das schematische Diagramm des Empfängers ist in der Abbildung dargestellt. Der Empfang erfolgt über die eingebaute Magnetantenne WA1. Der Eingangskreis besteht aus einer Spule L1 und daran angeschlossenen Kondensatoren C1-C8; zur präzisen Abstimmung auf die Frequenzen ausgewählter Radiosender werden Abstimmkondensatoren C2, C4, C6 verwendet; Widerstände R1 - R3 reduzieren den Gütefaktor der Magnetantenne Schaltung, wodurch die Bandbreite auf etwa 20 kHz erweitert wird.

Der Hochfrequenzverstärker (RF) ist auf den Transistoren VT1, VT2 aufgebaut und dient weniger der Signalverstärkung als vielmehr der Anpassung des relativ hohen Resonanzwiderstands des Schwingkreises der Magnetantenne an die niedrige Eingangsimpedanz des Tastenmischers. Darüber hinaus schützt der HF-Verstärker den Eingangskreis vor dem Eindringen von HF-Spannungen aus dem digitalen Teil des Empfängers.

Der lokale Oszillator ist auf einem Feldeffekttransistor VT3 aufgebaut und (in jeder Position des Schalters SA1) so abgestimmt, dass er die Frequenz des empfangenen Signals vervierfacht. Die lokale Oszillatorschaltung umfasst die Spule L2, die Kondensatoren C1.2 – C9, die über den Abschnitt SA13 des Schalters verbunden sind, und den Varicap VD1, der ihn genau auf das Vierfache der Signalfrequenz einstellt.

Vom Drain des Transistors VT3 wird das Lokaloszillatorsignal einem digitalen Frequenzteiler durch vier zugeführt, der auf den Triggern der DD1-Mikroschaltung aufgebaut ist (wie die Praxis gezeigt hat, arbeiten Trigger der K176-Serie normalerweise bei einer Eingangssignalfrequenz von bis zu 4 MHz). An den Ausgängen der Trigger wird eine vierphasige (0, 180, 90 und 270°) Spannung mit der Frequenz des empfangenen Signals erzeugt. Es hat eine rechteckige Form und ein Tastverhältnis (das Verhältnis der Periode zur Impulsdauer) von 2. Der DD2-Logikchip erzeugt Impulse mit einem Tastverhältnis von 4, die abwechselnd die Tasten der auf dem DD3 montierten symmetrischen Mischer öffnen Chip. Die Signaleingänge der Schalter sind miteinander verbunden und werden mit der Spannung des empfangenen Signals vom Ausgang des HF-Verstärkers versorgt. Die beiden unteren Schalter bilden den symmetrischen Mischer (Phasendetektor) des Phasenregelkreises (PLL). Es erzeugt eine Fehlerspannung, die proportional zur Abweichung der Phasenverschiebung zwischen dem Signal und den Lokaloszillatorspannungen von 90° ist. Die Fehlerspannung wird durch die Kondensatoren C21 und C22 geglättet, durch den Operationsverstärker DA1.1 verstärkt und über einen proportional-integrierenden Filter R10R11C27 den Varicaps VD1, VD2 zugeführt, wodurch die Lokaloszillatorfrequenz angepasst wird.

Liegt beim Einschalten des Receivers oder beim Umschalten der Einstellungen die Signalfrequenz innerhalb des Erfassungsbandes, erfasst das PLL-System diese und stellt so eine exakte Frequenzgleichheit und eine 90°-Phasenverschiebung der Signale an den Mischeingängen her. In diesem Fall fallen an den Eingängen des symmetrischen Mischers, der aus den beiden oberen (je nach Schaltung) Schaltern besteht, die Phasen der Signale zusammen, was für die synchrone Demodulation von AM-Schwingungen notwendig ist.

Das demodulierte Audiofrequenzsignal (AF) vom Ausgang des Synchrondetektors wird einem symmetrischen Tiefpassfilter (LPF) L3C17-C20 mit einer Grenzfrequenz von 10 kHz zugeführt. Dieser Filter, der die Selektivität des Empfängers bestimmt, dämpft die Signale frequenzmäßig benachbarter Radiosender, die nach der Umwandlung im Detektor in den Ultraschallfrequenzbereich fallen. Um das Design zu vereinfachen, sind beide Spulen des symmetrischen Filters im selben Magnetkreis angeordnet, was durchaus akzeptabel ist, wenn die im Diagramm gezeigte Reihenfolge beim Anschließen ihrer Anschlüsse eingehalten wird. Die damit verbundene geringfügige Reduzierung der Gleichtaktrauschdämpfung fällt nicht ins Gewicht, da diese durch den Operationsverstärker DA1.2, auf dem der NF-Vorverstärker montiert ist, gut unterdrückt werden. Die Schaltung R12C24 gleicht die Eingangswiderstände der invertierenden und nichtinvertierenden Eingänge des Operationsverstärkers aus.

Details und Design. Die Magnetantenne des Empfängers besteht aus einem runden Magnetkern mit einem Durchmesser von 8 und einer Länge von 160 mm aus Ferrit der Güteklasse 600NN. Spule L1 enthält 52 Windungen LESHO 21x0,07-Draht, die Windung um Windung auf einer aus Kabelpapier zusammengeklebten Hülse gewickelt sind. Für die Lokaloszillatorspule L2 (8+24 Windungen PEL 0,15-Draht) wurden einheitliche Anschlüsse aus ZF-Filtern tragbarer Empfänger verwendet. Die L3-Tiefpassfilterspule (2x130 Windungen PEL 0,15-Draht) ist in zwei Drähten auf einen Ferritring (2000NM) der Standardgröße K16X8X5 gewickelt.

In den Eingangs- und Überlagerungskreisen des Empfängers werden Kondensatoren KT-1 und Abstimmkondensatoren KPK-M verwendet. Die restlichen Kondensatoren sind KLS und K50-6. Alle kleinen Festwiderstände. Anstelle des KP303A-Transistors können auch andere Transistoren dieser Serie im HF-Verstärker verwendet werden, wenn im Quellkreis ein automatischer Mischwiderstand enthalten ist, der von einem Kondensator mit einer Kapazität von 0,01...0,5 μF (niedrige Grenzspannung) überbrückt wird. Transistor VT2 – jede Hochfrequenz-PNP-Struktur. Ein Hochfrequenztransistor mit n-p-n-Struktur (z. B. die KT315-Serie) funktioniert in dieser Kaskade mit dem gleichen Erfolg, wenn sein Kollektor mit dem Stromkabel und der Emitter (über den Widerstand R5) mit dem gemeinsamen Kabel verbunden ist. Der Lokaloszillator kann mit einem KP303A-Transistor aufgebaut werden. In diesem Fall muss der Widerstandswert des Widerstands R7 auf 1,8...2,2 kOhm erhöht werden.

Der K176TM2 (DD1) Chip kann durch einen K176TM1 ersetzt werden. Wenn Sie nicht über die Mikroschaltung K176LE5 verfügen, können Sie darauf verzichten. In diesem Fall sind die Ausgänge der Frequenzteiler-Trigger (DD1) direkt mit den Steuereingängen der symmetrischen Mischer (DD3) verbunden und in den Ausgangskreisen der Tasten sind Widerstände mit einem Widerstandswert von 2 kOhm enthalten (Pins 3, 9, 10 und 2,2) (andernfalls führt das gleichzeitige Öffnen von zwei Tasten zu Funktionsstörungen bei symmetrischen Mischern). Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass sich durch die Einführung dieser Widerstände der Übertragungskoeffizient der Mischer geringfügig verringert. Zur automatischen Anpassung können Sie andere Varicaps der KB104-Serie verwenden. Zenerdiode VD3 - jede mit einer Stabilisierungsspannung von 9 V.

Das Design des Empfängers kann beliebig sein. Sie müssen lediglich darauf achten, dass die Länge der Kabel, die die Platine mit dem SA1-Schalter verbinden, minimal ist und die magnetische Antenne so weit wie möglich von den digitalen Chips entfernt ist.

Das Einrichten des Empfängers beginnt mit der Messung der Spannung am Emitter des Transistors VT2 des HF-Verstärkers. Sie sollte ca. 4,5 V betragen. Bei Bedarf kann dies durch Auswahl des Widerstands R4 erreicht werden. Anschließend wird mit einem Oszilloskop die Funktion des Lokaloszillators und des digitalen Teils des Empfängers überprüft. An der Quelle des Transistors VT3 sollte eine sinusförmige Spannung anliegen, an den Ausgängen der Auslöser der Mikroschaltung DD1 - rechteckig mit einem Arbeitszyklus von 2, und an den Ausgängen der Mikroschaltung DD2 - in derselben Form, jedoch mit einem Arbeitszyklus von 4. Wenn der lokale Oszillator erzeugt, die Trigger jedoch nicht schalten, muss ein Widerstand R7 ausgewählt werden. Die Betriebsarten des Operationsverstärkers werden durch Messen der Spannung an den Pins 9 und 13 der DA1-Mikroschaltung überprüft: Am ersten sollte sie 4,5 V betragen und am zweiten - innerhalb von 3...7 V. Wenn der Operationsverstärker DA1.1 in die Sättigung gelangt ist (die Spannung an Pin 13 liegt nahe Null oder an der Versorgungsspannung), muss die Funktion des digitalen Teils des Empfängers überprüft und gegebenenfalls der Verstärker abgeglichen werden durch Anschließen eines Widerstands mit einem Widerstandswert von mehreren Megaohm zwischen dem invertierenden Eingang (Pin 3) und der gemeinsamen Leitung oder der +9-V-Stromleitung.

Als nächstes stellen Sie den Receiver auf die Frequenzen der Radiosender ein. Dies kann durch Anlegen einer HF-Spannung von einem Standardsignalgenerator über eine Kommunikationsschleife an eine magnetische Antenne oder einfach durch den Empfang von Signalen von Radiosendern erfolgen. Die Abstimmung beginnt mit dem Radiosender mit der längsten Welle (549 kHz). Durch Drehen des L2-Spulentrimmers finden sie den Sender anhand des charakteristischen Pfiffs und erreichen durch Verringern der Höhe des lokalen Oszillators eine Frequenzverriegelung durch das PLL-System (die Schwebungen der Audiofrequenz verschwinden und die Übertragung ist sauber zu hören). ohne Verzerrung). Der Eingangskreis wird mit dem Kondensator C8 entsprechend der maximalen Empfangslautstärke angepasst. In anderen Stellungen des Schalters SA1 ist der Empfänger ähnlich konfiguriert, der Spulentrimmer L2 wird jedoch nicht mehr berührt (die Lokaloszillatorfrequenz wird mit den Trimmerkondensatoren C9, C10 und C12 eingestellt).

Kommt es zu Störungen durch das Lokaloszillatorsignal zur magnetischen Antenne, wird die Abstimmung des Empfängers schwieriger. Tatsache ist, dass die Phase der Anzugsspannung unvorhersehbar ist und außerdem von den Einstellungen der Eingangsschaltung abhängt. Die im Mischer des PLL-Systems synchron erfasste Aufnahmespannung verschiebt die Lokaloszillatorfrequenz, sodass die Einstellungen der Eingangs- und Lokaloszillatorschaltungen miteinander verknüpft sind. Dieser schädliche Effekt tritt praktisch nicht auf, wenn die Spannung des Empfangssignals an der Magnetantenne größer als die Störspannung ist.

Autor: V.Polyakov, Moskau

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