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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Detector FM simples. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio A qualidade de recepção dos receptores de conversão direta VHF depende principalmente da operação do detector de circuito fechado de fase FM (PLL) (doravante simplesmente o detector). O detector desenvolvido por V. Polyakov [1] tem boas características, mas contém um número bastante grande de peças e possui uma tensão de alimentação relativamente alta (12 V), o que dificulta sua utilização em receptores de rádio de pequeno porte. Um detector mais simples foi proposto por A. Zakharov [2], mas, como observado em [3], este detector possui baixa seletividade e imunidade a ruídos. Uma das razões para a insatisfação desses parâmetros do detector é, na opinião do autor deste artigo, o modo não ótimo de seu funcionamento. Não é possível otimizar o funcionamento do detector alterando o valor da realimentação positiva (POF) nos circuitos do gerador devido à auto-excitação do detector na faixa de frequência de áudio. Foi possível eliminar a auto-excitação alterando o circuito do gerador e construindo-o com base no oscilador local de um receptor amador [4]. Um diagrama esquemático de uma versão melhorada do detector é mostrado na fig. 1. Nos transistores VT1 e VT2, é feita uma rede de dois terminais com resistência negativa. O transistor VT2 cria o POS necessário para excitar oscilações não amortecidas.
A frequência de geração é determinada pelos parâmetros do circuito L1C1C2 e pelas capacitâncias internas dos transistores VT1, VT2. O resistor R1 determina o modo de operação DC do gerador. Resistência R2. junto com o capacitor C5 formam um filtro passa-baixa com frequência de corte de aproximadamente 300 kHz. A profundidade do PIC é definida pelo resistor R3 e pelo indutor L3. Os sinais das estações FM são isolados pelo circuito de banda larga L2C4, sintonizado na frequência média da faixa VHF, e através do capacitor C3 são fornecidos à base do transistor VT1. O princípio de funcionamento do detector em si é semelhante ao princípio de funcionamento do detector proposto por A. Zakharov [2] e, portanto, não é considerado aqui. O modo ideal de operação do detector é definido selecionando o valor do POS de acordo com a interferência mínima na recepção de rádio com um valor suficiente da banda de retenção das estações recebidas. O valor POS é ajustado pelo trimmer indutor L3. Com um alto nível de sinais recebidos, a interferência é possível devido à detecção direta de estações adjacentes em frequência. Este tipo de interferência pode ser eliminado escolhendo o comprimento ideal da antena receptora. Na fig. 2 mostra um diagrama de um receptor estéreo simples, no qual o detector descrito acima é aplicado. A sensibilidade aproximada do receptor é de 100 μV, o consumo de corrente não excede 8 mA. Duas células A316 são usadas como fontes de energia. A antena é um pedaço de fio de 20 ... 30 cm de comprimento. Em condições de recepção adversas, o comprimento da antena pode ser aumentado para 1 ... 2 m.
O sinal de entrada selecionado pelo circuito L1C1, sintonizado na frequência média da banda VHF (69,5 MHz), é amplificado por um amplificador aperiódico baseado no transistor VT1 e alimentado através do capacitor C5 para a entrada do detector baseado nos transistores VT2 , VT3. O sinal estéreo complexo (CSS) selecionado pelo detector do controle de volume R6 através do capacitor C10 é alimentado na entrada do amplificador CCC nos transistores VT4, VT5. A frequência de subportadora do CSS é restaurada pelo circuito L6C11, sintonizado em uma frequência de 31,25 kHz. O amplificador KSS é coberto por um feedback DC profundo através dos resistores R9, R10 e capacitor C12. Graças a esta conexão, o modo de corrente contínua do amplificador KSS e os estágios subsequentes conectados a ele galvanicamente são definidos automaticamente. Da saída do amplificador, o KSS entra na entrada de um detector polar montado nos diodos de germânio VD1 e VD2. A frequência de subportadora do KSS projetada pelo detector polar é filtrada pelos capacitores C13 e C14. Seguidores de emissor nos transistores VT6 e VT7 combinam a alta impedância de saída do detector polar com a baixa impedância dos fones estéreo. As correntes de base dos transistores VT6 e VT7 fluem através dos diodos do detector polar, como resultado, uma pequena tensão de polarização aparece neles. Este modo de operação do detector polar permite reduzir distorções não lineares durante a detecção, bem como excluir a chave "mono-estéreo" do circuito detector polar ao receber transmissões monofônicas [5]. Ao montar o receptor, você pode usar conjuntos de componentes de rádio fabricados pela indústria. Nesta versão, é usado o invólucro do receptor do conjunto Yunost-KP101. Sob o mesmo conjunto desenvolvido placa de circuito impresso (fig. 3). Dele também pegamos um capacitor variável (VCA), um resistor variável para controle de volume e uma haste de ferrite para a antena magnética. KPIs de receptores de bolso, bem como de outros aparelhos de rádio amador com capacidade máxima de 150...220 pF e resistores variáveis SP3-3vM também são adequados. Durante a instalação, resistores fixos MLT-0,25 (R2) e MLT-0,125 (o restante), capacitores de óxido K50-6 (quaisquer outros pequenos para uma tensão de pelo menos 6 V são possíveis), o restante - KT-1, KT -2, KLS. As funções do transistor VT1 podem ser executadas por qualquer transistor da série GT311. Os transistores KT315A podem ser substituídos por quaisquer transistores de silício de baixa potência e alta frequência com uma frequência de geração limitante quando ligados de acordo com o circuito com um OB de pelo menos 200 MHz. Com tal substituição, pode ser necessário selecionar um resistor R3. Para fazer isso, um resistor variável com resistência de 4,7 kOhm é soldado em seu lugar e o aparador da bobina L5 é colocado em uma posição na qual é inserido 1/3 do comprimento do quadro. Ao alterar a resistência do resistor variável, o modo de operação do gerador é ajustado próximo à falha de geração. Em telefones estéreo, muito ruído será ouvido. Depois disso, uma constante com uma classificação próxima é instalada no lugar do resistor variável. Os transistores VT4 - VT7 podem ser substituídos por quaisquer transistores de silício de baixa potência da estrutura apropriada, com um coeficiente de transferência de corrente estática de pelo menos 60. A propagação deste parâmetro para os transistores VT6 e VT7 não deve exceder 30%. As bobinas LI, L3 e L5 contêm, respectivamente, 7, 5 e 7 voltas de fio PEV-2 0,62, enroladas em hastes de ferrita 600NN com comprimento de 12 e diâmetro de 2,8 mm. O passo do enrolamento das bobinas L1 e L5 é de 1,5 mm, L3 - 2 mm. A bobina L2 contém 15 voltas de fio PELSHO 0,1 enrolado no corpo do resistor R2. A bobina L4 contém 8 voltas de fio PEV-2 0,62 enrolado em uma haste de latão (ou alumínio) de 4 mm de diâmetro e 10 mm de comprimento. Antes de enrolar, a haste deve ser embrulhada com duas camadas de papel para escrever. Passo de enrolamento - 1 mm. A bobina L6 é enrolada em uma estrutura de papelão móvel, colocada em um pedaço de haste redonda (diâmetro 8 mm) ou retangular (20X3 mm) feita de ferrite 400НН ou 600НН 60...120 mm de comprimento. Seu enrolamento deve conter 130 ... 150 espiras de fio PEV-2 0,18, distribuídas uniformemente sobre uma armação de 25 mm de comprimento. Para operação normal do amplificador de RF, a resistência do resistor R1 em kOhm deve ser aproximadamente numericamente igual ao parâmetro h21e do transistor VT1. Por exemplo, h21e=40, então R1=39... 43 kOhm, etc. Os demais estágios do receptor não requerem seleção de elementos. A tensão nos coletores dos transistores VT1 e VT3 deve estar entre 1,2...1,8 V, no emissor do transistor VT5 - 1,3...1,5 V. Grandes desvios dos valores de tensão especificados indicam peças defeituosas ou erros na instalação . Durante a instalação é importante observar a polaridade dos diodos VD1 e VD2 conforme diagrama. Caso contrário, os seguidores do emissor nos transistores VT6 e VT7 não funcionarão. A configuração do receptor começa sintonizando-o na faixa de frequência necessária usando o compensador de bobina L3. A sua posição é escolhida de forma que com a ajuda do KPI seja possível sintonizar todas as rádios emitidas numa determinada zona. Ao ajustar as bobinas L1, L4, L5, eles alcançam a largura de banda de retenção máxima das estações recebidas com o mínimo de sinais de interferência. O circuito L6C11 é ajustado, focando na manifestação máxima do efeito estéreo, movendo a bobina L6 ao longo da haste de ferrite. Ao ouvir programas, podem surgir interferências de recepção na forma de “rumble”, que está associado ao funcionamento dos geradores de varredura de TV. Você pode se livrar deles ajustando o circuito de entrada do receptor de acordo. Para isso, é necessário movimentar as voltas da bobina L1 e retirar o trimmer. Paralelamente à bobina L1, deve ser soldado um capacitor de sintonia C* KPK-M com capacidade de 8...30 pF (há local para ele na placa). O circuito de entrada é ajustado com um capacitor de sintonia até que a interferência desapareça. Deve-se levar em consideração que a sintonia do circuito de entrada é bastante nítida e o sinal da estação recebida muitas vezes “desaparece”. Portanto, a operação de sintonia deve ser repetida várias vezes, verificando de ouvido o resultado aprendido. O receptor permanece operacional quando a tensão de alimentação cai para 2,5 V. Esta é uma descarga superficial das baterias e sua funcionalidade pode ser restaurada passando uma corrente pulsante através delas [6]. O sucessor pode ser alimentado por duas baterias D-0.1 ou D-0,25. Para fazer isso, é necessário excluir o resistor R7 (ver Fig. 2), reduzir a capacitância do capacitor C8 para 6800 pF, reduzir a resistência dos resistores R13 e R14 para 470 Ohms e trocar os resistores R11 e R12 no circuito. A tensão no emissor do transistor VT5 será igual a 1...1,2 V. Os modos dos demais estágios do receptor não serão alterados. Literatura 1. Detector Polyakov V. FM com aceitação PLL de conversão direta - Rádio, 1978, nº 11, p. 41-43.
Autor: V. Vlasov, Kaluga; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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