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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Hochempfindlicher DMB-Konverter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / TV Der zur Wiederholung vorgeschlagene Konverter wandelt die Signale des 21. - 39. Fernsehkanals von Dezimeterwellen (UHF) in Schwingungen eines beliebigen der zwölf Kanäle von Meterwellen (MB) um. Es hat eine hohe Empfindlichkeit, Selektivität und eine hohe Verstärkung. Technische Eigenschaften Das schematische Diagramm des Konverters ist in der Abbildung dargestellt. Das von der UHF-Empfangsantenne über ein Koaxialkabel mit einem Wellenwiderstand von 75 Ohm kommende Signal gelangt mit einem Gütefaktor in den Eingangskreis L1C1. gleich etwa 25 (Bandbreite - etwa 25 MHz). Die Wahl eines relativ hohen Wertes des Qualitätsfaktors ergibt sich aus der Notwendigkeit, die Empfindlichkeit des Wandlers zu erhöhen und die Immunität gegen Störungen aufgrund von Übersprechen zu erhöhen, wenn starke Störsignale empfangen werden. Eine weitere Erhöhung des Qualitätsfaktors durch Verringerung der Schaltkoeffizienten der Antenne und des Hochfrequenzverstärkers (URCH) in der L1C1-Schaltung führt zu einer übermäßigen Schärfe der Abstimmung auf den Kanal durch den Kondensator C1 und einer Verringerung des Wirkungsgrads der Eingangsschaltung .
URC-Konverter - Kaskode, an den Transistoren VT1, VT2. Seine Last ist die Schaltung L2C5. Über den Kondensator C6 gelangt das Signal zum Emitter des Transistors VT3 des Frequenzumsetzers. Durch entsprechendes Anschließen der Kaskaden an Leitung 1.2 werden Ausgangs- (URCH) und Eingangs- (Wandler) Widerstände an die gewählte Güte der Schaltung angepasst. Die Lokaloszillatorspannung wird von einem Teil der L3-Leitung an die Basis des Wandlertransistors VT3 geführt. Er bildet mit dem Kondensator C9 eine lokale Oszillatorschaltung, die auf einem Transistor VT4 gemäß einer kapazitiven Dreipunktschaltung hergestellt ist. Der Einschlusskoeffizient des Transistors in der Schaltung wird durch das Verhältnis der Kapazität des Kondensators C11 und der Kapazität des Emitterübergangs Ce bestimmt. Durch Ändern der Kapazität der VDI-Diode, die über die Kondensatoren C8 und C 12 mit der Schaltung verbunden ist, können Sie den lokalen Oszillator innerhalb eines Kanals stufenlos einstellen. Dazu wird an die Diode eine Schließspannung angelegt, die durch einen variablen Widerstand R10 geregelt wird. Der Widerstand R7 verhindert das Auftreten von drosselnden Eigenschwingungen. Eine Steigerung der Empfindlichkeit des Wandlers im Vergleich zu ähnlichen Geräten wurde durch die Wahl des optimalen Betriebsmodus für den VT1-Transistor in Bezug auf die Rauschzahl und die Verwendung einer stabilisierten bipolaren Versorgungsspannungsquelle erreicht. Eine solche Stromversorgung ermöglichte es, einen Modus einer gemeinsamen Basis für DC-Wandlertransistoren zu schaffen, dh die Basen direkt mit einem gemeinsamen Draht zu verbinden und auf Teiler in ihren Schaltkreisen und AC-Sperrkondensatoren zu verzichten. Dies trug dazu bei, das dem letzteren innewohnende hochfrequente Kapazitätsflackerrauschen zu beseitigen, die Anzahl der Teile und folglich die durch sie verursachten parasitären Kapazitäten und Induktivitäten zu reduzieren. Das Fehlen eines Sperrkondensators im Basiskreis des VT4-Transistors des lokalen Oszillators ermöglichte es, eine höhere Reinheit des Spektrums der erzeugten Schwingungen zu erhalten [1]. Darüber hinaus löste die Verwendung einer bipolaren Stromversorgung das Problem der thermischen Stabilisierung der Kaskaden vollständig. Das Rauschen des Transistors VT1 hängt sowohl vom DC-Modus als auch von der Anpassung an den Eingang des UFC ab. Messungen haben gezeigt [2], dass der Rauschfaktor der Kaskade an einem Bipolartransistor praktisch unabhängig von der Kollektor-Emitter-Spannung ist und nur bei ihren niedrigen Werten (weniger als 3 V) ansteigt. Seine Abhängigkeit vom Kollektorstrom hat bei den meisten modernen Mikrowellentransistoren ein schwach ausgeprägtes Minimum bei Werten von 1...5 mA. Der wichtigste Faktor zur Erhöhung der Empfindlichkeit des Wandlers ist die Bereitstellung des sogenannten optimalen Mismatch-Modus am Eingang des URF, bei dem die Rauschzahl der Kaskade auf einen minimalen Wert reduziert wird. Die Berechnung eines solchen Modus ist einfach, setzt jedoch das Vorhandensein von Modus-Frequenz-Abhängigkeiten der Y-Parameter des verwendeten Transistors voraus, die Funkamateuren nicht immer zur Verfügung stehen. Sollen also statt der im Diagramm angegebenen Transistoren andere Transistoren verwendet werden, so kann wie folgt vorgegangen werden. Da die aktive Komponente der Eingangsleitfähigkeit des Transistors vom Kollektorstrom abhängt, kann die maximale Empfindlichkeit des Wandlers erreicht werden, indem er innerhalb von 1 ... 10 mA geändert wird. Obwohl in diesem Fall der Kollektorstrom wahrscheinlich nicht dem minimalen Eigenrauschen des Transistors entspricht, wird der Rauschzahlverlust nach sorgfältiger Abstimmung selbst im ungünstigsten Fall 0,5 dB gegenüber dem minimal erreichbaren nicht überschreiten [3]. Einzelheiten Der Wandler verwendet permanente MLT-Widerstände (R1-R3 – Gruppe A, d. h. mit einer normalisierten Rauschspannung von nicht mehr als 1 µV/V). Variabler Widerstand R10 – beliebig, mit einem Widerstand von 47...100 kOhm. Trimmerkondensatoren C1, C5, C9 – KPK-MP, Durchgangskondensator C4 – KTP oder jede geeignete Größe mit einer Kapazität von 180...4700 pF, der Rest, außer SI, sind KM, KD mit einer Kapazität von 100. ..620 pF. Es ist zu beachten, dass das radiale und axiale Spiel der Rotoren in Trimmerkondensatoren nicht akzeptabel ist. Kondensator C11 (1pF) - ein Stück eines 75-Ohm-Kabels mit Fluorkunststoffisolierung (Kapazitätsbelag 0,55 ... 0,67 pF / cm) etwa 20 mm lang (bei der Einrichtung angeben, ab 35 mm). Choke L4 wird in loser Schüttung auf einen Papierrahmen mit einem Durchmesser von 3 mm gewickelt und enthält 100 Windungen PEV-2 0,1-Draht (Wicklungslänge - 5 mm). Anstelle der Diode KD503A können Sie auch die Diode KD509A verwenden. KD510A oder KD521, KD522 mit einem beliebigen Buchstabenindex anstelle der Transistoren KT3128A - GT330ZH, KT3127A, KT371A, alle Serien KT382, GT329, GT383, KT372 sowie KT3120A, KT3123A, KT3101A (benannt in der Reihenfolge der Verbesserung der Parameter von). die Briefumschlag-Ära). Bei der Verwendung von NPN-Transistoren ist es notwendig, die Polarität der VD1-Diode und der Netzteile zu ändern.
Der Aufbau des Konverters ist in Abb. 2 dargestellt. Die Installation erfolgt volumenbedruckt unter Verwendung einer Platine, die Zeichnung davon ist in Abb. 3 gezeigt. Es besteht aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm. Da im UHF-Bereich die Eindringtiefe hochfrequenter Ströme in Kupferleiterbahnen einige Mikrometer nicht überschreitet, wird zur Reduzierung von Hochfrequenzverlusten im Metall und zur Erhöhung der Güte der Schwingkreise die Oberflächenrauhigkeit der Die Platine auf der Montageseite sollte so klein wie möglich sein. Dazu wird es mit schleifenden Mikropulvern, GOI-Paste oder Zahnpasta auf Hochglanz poliert und mit einem beliebigen Nitrolack, verdünnt mit Aceton im Verhältnis 1:2, dünn überzogen. Diese Behandlung verhindert die Oxidation der Kupferoberflächenschicht und erhält ihre hohe elektrische Leitfähigkeit für lange Zeit. Während der Installation wird die Folie an den Stellen der Lötteile mit der scharfen Spitze eines Messers vom Lack gereinigt. Da die Leitfähigkeit des Lotes um etwa eine Größenordnung schlechter ist als die Leitfähigkeit von Kupfer, empfiehlt es sich nicht, die Folie großflächig zu behandeln, die Lotmenge an den Lötstellen sollte so gering wie möglich sein. Die Leitungen der Elemente sollten möglichst kurz sein, bei Trenn- und Blockkondensatoren werden sie komplett entlötet, nachdem die Lötstellen zuvor vom Lack befreit wurden. Transistoren werden fest in die dafür vorgesehenen Löcher eingesetzt (bei Verwendung anderer Transistoren werden diese Löcher möglicherweise überhaupt nicht benötigt). Um den Einfluss des verwendeten Schraubendrehers auf die Abstimmfrequenz der Schaltung zu verringern, sind die Rotorleitungen der Abstimmkondensatoren C1, C5, C9 an die Platine angelötet (gemeinsamer Draht) und die Blütenblätter der Statoranschlüsse sind abgebissen. Oberhalb der Platine befinden sich die Pin-Anschlüsse der in der Zeichnung ohne Lötstellen dargestellten Teile (zwei, drei oder vier). Die Punkte markieren Lötstellen zur Folie auf der entsprechenden Platinenseite. Die Leitungen L1-L3 sind Stücke aus nicht isoliertem, poliertem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 22 (L1, L2) und 24 (L3) mm. Ein Ende des Drahtes jeder Leitung wird an den Ausgang des Stators des Trimmerkondensators gelötet, das andere an den gemeinsamen Draht, der in einem Radius von 7 mm (LI, L3) gebogen ist, oder an den Ausgang des Durchführungskondensators C4 (L2). Die Segmente werden über der Platine in einer Höhe von 5 mm für den 21. - 35. Kanal und 3 mm für den 36. - 39. Kanal platziert. Die Abstände zu den Lötpunkten der Elemente (gezählt von den Enden, die direkt oder über den Kondensator C4 mit dem gemeinsamen Draht verbunden sind) betragen für L1 4,3 und 5.5 mm, für L2 - 3,5 und 12 mm. bei L3 - 4 mm. Zur Abschirmung der Wandlerstufen werden Wände und Trennwände 12 mm hoch aus Kupfer oder Messing 0,3 ... 0,5 mm dick mit Ausschnitten und Löchern für die Zuleitungen der Elemente auf die Platine gelötet. Eine Abschirmung des Umrichterausgangskreises ist nicht erforderlich. Nachdem die Installation aufgebaut ist, wird die Installation von oben mit einem Deckel aus dem gleichen Material mit Löchern für den Zugang zu den Rotoren der Kondensatoren C1, C5, C9 verschlossen. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit werden die Antennen- und Ausgangskabel mit Drahtbügeln auf der Platine befestigt. Die Inbetriebnahme des Konverters beginnt mit der Überprüfung der Stromaufnahme, die ca. 10 mA betragen sollte. Für die Stromversorgung in dieser Phase ist es wünschenswert, galvanische Zellen zu verwenden, die den möglichen Einfluss von Welligkeit und Störungen durch den Stabilisator vermeiden. Dann stellen sie sicher, dass der lokale Oszillator funktioniert, wofür sie den Ausgang des Konverters mit dem Eingang des Fernsehers verbinden, der mit einem freien Kanal verbunden ist. Wenn der lokale Oszillator ordnungsgemäß funktioniert, führt die Stromversorgung des Konverters zu einer Erhöhung des Geräuschpegels, und die Drehung des Rotors des Kondensators C9 führt zu einer Änderung ihrer Intensität und blinkt auf dem Fernsehbildschirm. Geschieht dies nicht, liegt als Kondensator C11 ein 35 mm langes Stück Koaxialkabel bei. Das gewünschte Ergebnis wird durch allmähliches Kürzen mit einem scharfen Messer erreicht (bei einem Kabeldurchmesser von weniger als 3 mm muss sichergestellt werden, dass das Geflecht nach dem Trimmen nicht mit dem Mittelleiter verbunden ist). Im Fehlerfall wird der beschriebene Vorgang mit einem erhöhten Emitterstrom des Transistors VT4 wiederholt, wofür der Widerstandswert des Widerstands R6 auf 1.5 kOhm reduziert wird. Nachdem Sie einen stabilen Betrieb des Lokaloszillators erreicht haben, stimmen Sie ihn auf die gewünschte Frequenz ab. Dazu wird das Antennenkabel an die (gemäß Abbildung) linke Platte des Kondensators C6 angeschlossen, nachdem es zuvor von der Leitung L2 abgelötet wurde. Durch Drehen des Rotors des Kondensators C9 erreichen wir beim Empfang im ausgewählten MB-Kanal das Erscheinen eines zumindest schwachen Bildes auf dem Fernsehbildschirm. Nachdem Sie die Verbindung des Kondensators C6 mit der Leitung L2 wiederhergestellt haben, verbinden Sie das Antennenkabel über einen Kondensator mit einer Kapazität von 10...30 pF mit dem Emitter des Transistors VT2 und stellen Sie durch Drehen des Rotors des Kondensators C5 die AMP-Schaltung entsprechend ein das beste Bild auf dem Bildschirm. Wenn keine Resonanzphänomene auftreten, d. h. die Position des Rotors des Kondensators C5 keinen Einfluss auf die Bildqualität hat, dann passen Sie die Induktivität der Leitung L2 an, indem Sie die Höhe ihrer Position über der Platine ändern. Anschließend wird dem Wandlereingang ein Signal zugeführt und die Eingangsschaltung L1C1 auf die gleiche Weise konfiguriert. Ferner sind anstelle des Widerstands R2 ein konstanter Widerstand mit einem Widerstandswert von 820 Ohm und eine Variable mit einem Widerstandswert von 10 kOhm in Reihe geschaltet. Durch Änderung des letzten Emitterstroms des Transistors VT1 und Anpassung der Eingangsschaltung erreichen sie die maximale Empfindlichkeit des Wandlers für höchste Bildqualität. Nachdem Sie die Impedanz der Widerstände im Emitterkreis gemessen haben, ersetzen Sie sie durch einen Widerstand mit der ähnlichsten Nennleistung. Meteorologische Bedingungen haben einen großen Einfluss auf die Verteilung von DMV. Daher ist es ratsam, in einem Bereich, der sich in der Zone mit unsicherem Empfang befindet, einige Stunden vor oder nach Sonnenuntergang den Modus des Transistors VT1 für die beste Empfindlichkeit bei stabilem Wetter auszuwählen. Schließen Sie abschließend den Konverter mit einem Deckel, löten Sie ihn entlang des Umfangs an die Wände des Bildschirms und passen Sie schließlich die Konturen von L1C1 und L2C5 durch die darin enthaltenen Löcher an. Es ist zu beachten, dass manchmal eine Anpassung des Eingangskreises erforderlich ist, wenn die Länge der Antennenzuleitung oder der Standort der Antenne geändert oder durch eine andere ersetzt wird. Literatur
Autor: M. Zaitsev, Elektrostal, Gebiet Moskau; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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