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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Receptor universal VHF-UHF SEC-850M. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio Um receptor de transmissão moderno, mesmo com forma analógica de processamento de sinal, mas com métodos digitais para controlar ajustes e acessar funcionalidades, está cada vez mais gravitando em torno de algum tipo de dispositivo de computação. Sem botões, interruptores - apenas botões combinados em um teclado, um controle remoto conveniente e multifuncional, um display digital exibindo informações sobre a estação de rádio em operação (frequência, nome, intensidade do sinal, presença de modo estéreo), um grande banco de frequências de estações prioritárias e sua chamada direta ou discagem pelo teclado em uma frequência conhecida - tudo isso com som reproduzido de alta qualidade torna o trabalho com o receptor não apenas conveniente, mas também uma comunicação agradável com o dispositivo “inteligente”. Uma descrição de um receptor desenvolvido por amadores (e não muito inferior a um receptor industrial de empresas líderes) é fornecida neste artigo. A ideia de montar um receptor VHF de pesquisa nasceu em 1993, quando surgiram no CIS seletores de canais de televisão de todas as ondas (SCV) com síntese de frequência. Isso abriu perspectivas muito interessantes, uma vez que a estabilidade de frequência de tais seletores é muito alta e é determinada apenas pelo ressonador de quartzo de referência. Do ponto de vista da recepção de banda estreita, o SCR tem uma desvantagem significativa - um grande coeficiente de sobreposição de circuitos ressonantes na faixa (apenas 3 subbandas em 800 MHz). Isso não caracteriza suas características seletivas e de ruído do melhor lado, e também leva à necessidade de criar um sistema complexo para combinar circuitos de entrada para ramificar o sinal de entrada em três subfaixas, o que leva a perdas. É por essas razões que o SCR é ligeiramente inferior em seus parâmetros de ruído aos seletores de canais na faixa de metros ou decímetros, embora os amplificadores de entrada nele utilizados, de acordo com os dados do passaporte, tenham um valor de ruído de 1,2...1,4 dB. No entanto, um grande número de outras vantagens do SCV compensam estas desvantagens, e decidimos experimentar este dispositivo. O primeiro receptor no seletor “digital” lituano KS-H-62 foi projetado para receber estações FM de banda estreita nas bandas de rádio amador de 144 e 430 MHz e testado em 1994. O programa de controle da época foi escrito por nosso amigo A. Samusenko . O receptor tinha características muito boas: - faixa contínua de 50 a 850 MHz com passo de sintonia de 62,5 kHz; - seletividade no canal do espelho - não pior que 70 dB; - largura de banda para o segundo IF 10,7 MHz - 15 kHz; - sensibilidade - cerca de 0,5 μV; - instabilidade de frequência à temperatura ambiente - não pior que ±1 kHz por hora a uma frequência de 850 MHz. O detector FM de banda estreita foi feito no microcircuito K174XA6. A seleção principal para IF 10,7 MHz foi determinada pelo filtro de quartzo FP2P-307-10,7M-15. Mais tarde, com o advento de novas emissoras de rádio interessantes em VHF, o receptor foi modificado. O novo receptor foi projetado principalmente para recepção de estações de rádio de alta qualidade nos modos "Mono" e "Estéreo" de vários padrões de transmissão e áudio de estações de televisão nas faixas MB e UHF. O receptor agora possui um bloco 3H, o que permite receber programas transmitidos em estéreo com qualidade bastante boa. O receptor é construído segundo um princípio modular, portanto, se necessário, pode ser modificado para condições específicas conectando submódulos adicionais na unidade de radiofrequência (RF). Por exemplo, para receber estações de banda estreita, é necessário fazer um pequeno submódulo que possa ser facilmente conectado à versão principal. Isso será útil para rádios amadores de ondas ultracurtas e para aqueles que consertam radiotelefones e estações de rádio. Para grandes cidades onde o número de estações de rádio (especialmente nas bandas VHF) excede mais de uma dúzia, é desejável melhorar a seletividade do canal adjacente fabricando um submódulo de filtro IF adicional. Para reduzir seu tamanho, este submódulo é montado utilizando elementos de chip e pode ser instalado em um módulo em vez de um único filtro piezocerâmico na unidade de RF. A faixa de frequências recebidas, se necessário, pode ser ampliada para 900 MHz utilizando um seletor de canais importado, projetado para recepção na faixa UHF não até o 60º, mas até o 69º canal do padrão americano. O programa oferece esta opção. Principais características técnicas
Funcionalidade - conveniente indicação digital da frequência de sintonia e níveis atuais de volume, equilíbrio, frequências altas e baixas e o número do canal chamado; - Teclado 4x4 (+2 teclas adicionais), permitindo discagem direta de frequência, gravação e chamada de 41 canais gravados, busca automática de estações para cima e para baixo por valor de frequência, sintonizando a faixa passo a passo para cima ou para baixo; - modo "Recepção silenciosa"; - modos de comutação "Narrow - wide band"; - controle dos ajustes de áudio (volume, equilíbrio, tom baixo, tom agudo, mudança para uma entrada de áudio externa, mudança de efeitos de áudio: Estéreo Linear, Estéreo Espacial, Pseudo Estéreo e Mono Forçado), e também, ao mudar de entradas, o processador de áudio pode operar nos modos Estéreo, Estéreo A e Estéreo B; - memória não volátil na qual são armazenados os ajustes de áudio acima para cada canal; - indicação do nível do sinal RF de entrada (S-meter); - busca silenciosa e comutação de canais; - controle remoto com RC-5; - audição silenciosa (modo MUTE), enquanto através de um amplificador separado para telefones estéreo, os programas transmitidos são ouvidos e todos os ajustes de áudio são fornecidos, e o estágio final da frequência ultrassônica é fechado. Diagrama funcional O receptor consiste em quatro módulos principais (Fig. 1).
O módulo RF (A1) contém um seletor de canal para todas as ondas. O dispositivo realiza conversão dupla de frequência, detecção de frequência e amplificação da tensão 3H recebida ou sinal estéreo complexo (CSS). O mesmo módulo inclui um conversor de tensão de 5/31 V, dispositivos de sintonia silenciosos, AGC e S-meter. Submódulos de recepção de banda estreita (A1.3) e filtro adicional (A1.2) podem ser conectados ao módulo. O módulo 3Ch (A2) realiza decodificação de sinal estéreo, pré-amplificação, ajuste de tons graves e agudos, comutação de efeitos estéreo, amplificação de potência 3Ch e permite ouvir programas através de fones estéreo, conectar uma fonte de sinal externa para amplificador receptor, conecte sistemas de alto-falantes com impedância de 4 a 8 Ohms ao amplificador de potência. O módulo contém três estabilizadores de tensão necessários para alimentar as unidades receptoras restantes. O módulo de controle (A3) inclui um microcontrolador que forma um barramento de controle l2C, um display dinâmico de 8 bits e um teclado. As configurações atuais são armazenadas em EEPROM não volátil separadamente para cada célula de memória. Todos os ajustes básicos podem ser feitos a partir de um controle remoto com protocolo RC-5 (você pode usar dispositivos industriais de TVs da Vityaz, modelos Horizon de 4ª e 5ª gerações, etc.). O módulo de potência A4 gera a tensão de 16 V necessária para alimentar todo o receptor. Corrente máxima de carga - até 4,5 A. Módulo RF (A1) O diagrama esquemático do módulo RF é mostrado na fig. 2.
O dispositivo é feito de acordo com um circuito super-heteródino com conversão de frequência dupla (para recepção em banda estreita - tripla). A primeira transformação é realizada por um seletor de canal de pequeno porte A1.1 - "5002РН5" (Temic), é possível usar dispositivos semelhantes "KS-H-132" (Selteka) ou "SK-V-362 D" (PO "Vityaz", Bielorrússia), contendo um sintetizador de frequência. O seletor de canal é controlado através do barramento 12C gerado pela unidade de controle. O filtro SAW do primeiro IF 10ZQ11 tipo UFPZP1-1 com frequência central localizada na faixa de 7 a 5.48 MHz (em nosso receptor é 31,5 MHz) e banda passante de nível é conectado à saída simétrica do seletor (pinos 38 e 31,7) -3 dB em torno de 800 kHz. Filtros semelhantes são usados em TVs com canal de áudio paralelo. A saída do filtro é casada pela bobina 1L1, que cria um circuito oscilatório sintonizado para ressonância na frequência operacional com a capacitância de saída do filtro. Isto permite reduzir as perdas no filtro para 3...4 dB e estreitar a largura de banda do primeiro FI para 500...600 kHz. Em vez de um filtro SAW, você pode usar um FSS de três circuitos - com bobinas de acoplamento no primeiro e no último circuito. Neste caso, as dimensões só aumentarão. A impedância de saída do seletor é puramente ativa e igual a 100 ohms. Você pode tentar usar aqui um filtro regular com frequência de 38 MHz em um SAW com resposta de frequência “double humped”, que é usado em canais de rádio de TVs modernas, mas devido ao fato de que a largura de banda do primeiro SE neste caso for cerca de 7 MHz, aparentemente o ruído aumentará e a seletividade diminuirá no próximo canal. Após o primeiro filtro IF existe um conversor de frequência no chip 1DA1, em cuja saída existe um segundo filtro IF - 10,7 MHz, feito em um filtro piezocerâmico 1ZQ2 e casado pelo circuito 1L3, 1L4, 1C9. O oscilador local do microcircuito 1DA1 é estabilizado por um ressonador de quartzo 1BQ1 com frequência de 21 MHz, a bobina 1L2 é usada para ajustar com precisão a frequência do ressonador de quartzo. O sinal filtrado do segundo IF é alimentado ao chip 1DA2, que amplifica, limita e detecta ainda mais os sinais FM. Elementos 1L7, 1С21 - circuito do detector FM de quadratura. Paralelamente, o sinal IF é inserido nos circuitos AGC, BSN, S-meter, montados nos transistores 1VT2-1VT6. Circuitos internos semelhantes do microcircuito K174XA6 não são utilizados neste caso, pois devido ao alto nível do sinal de entrada que chega em sua entrada, eles funcionam de forma ineficaz. Um dispositivo transistorizado tem uma faixa dinâmica maior e tem melhor desempenho. O sinal IF filtrado é amplificado por uma cascata ressonante no transistor 1VT2, depois alimentado a um detector logarítmico feito no transistor 1VT4 e no diodo 1VD4. Em níveis baixos de sinal, a impedância de entrada da cascata é alta devido à alta resistência do diodo fechado 1VD4 no circuito emissor 1VT4. A cascata funciona como um detector linear. À medida que o nível do sinal aumenta, o diodo 1VD4 começa a abrir, a resistência de entrada da cascata cai e desvia o sinal de entrada. A partir deste momento a cascata passa a funcionar como um detector logarítmico. As características do detector podem ser alteradas pela polarização de base do transistor 1VT4 e pela seleção do diodo 1VD4. A tensão retificada está integrada no circuito 1R20,1C38 e a resistência de entrada do seguidor de emissor no transistor 1VT5. A tensão, que diminui com o aumento do sinal de entrada, da saída do seguidor de emissor 1VT5 através dos divisores 1R25 e 1R28 é fornecida, respectivamente, à saída 1 do seletor de canal (AGC) e aos estágios principais nos transistores 1VT6 e 1VT3. Eles realizam uma dupla inversão da tensão de controle e aproximam-na de um sinal lógico, que serve para controlar o supressor de ruído e interromper a varredura automática. O sinal estéreo complexo do pino 7 do chip 1DA2 é alimentado ao amplificador operacional 1DA4. O amplificador amplifica o CSS a um nível de 300...600 mV, necessário para a operação normal do decodificador estéreo. Na placa de circuito impresso do bloco RF (A1) (Fig. 3), do lado da impressão, é feito um conversor 5/31 V utilizando um transistor 1VT1 utilizando elementos CHIP.
O conversor é um auto-oscilador com frequência operacional de cerca de 400 kHz. Este dispositivo distingue-se pela sua simplicidade, ausência de bobinas caseiras (as bobinas utilizadas são 1L5 e 1L6 com indutância de 1000 μH - bobinas de RF normalizadas com baixo nível de radiação, produzidas por muitas empresas e disponíveis comercialmente em todos os lugares) . A principal tarefa deste conversor é obter uma tensão 1...2 V maior que a exigida pelo sintetizador de frequência em um determinado ponto de sintonia. Portanto, na frequência de 850 MHz, a tensão na entrada do seletor será de cerca de 33 V, e na frequência de 50 MHz poderá ser de 5...7 V devido ao aumento da carga. Isso deve ser levado em consideração ao configurar o conversor. É melhor verificar sem o seletor em marcha lenta. A tensão sem carga deve estar entre 35...40 V. Se não houver desejo de montar um conversor, então um enrolamento separado em um transformador com um retificador e um estabilizador em um diodo zener KS531 V é perfeito. No diagrama de circuito da unidade RF (A1) existe um microcircuito 1DD1 do tipo PCF8583. Este é um clock controlado através do barramento l2C, mas, infelizmente, o microcircuito ainda não é utilizado nesta versão do projeto do receptor. Há espaço na placa de circuito impresso para 1DD1. Planejamos usá-lo no futuro e nenhuma modificação no design será necessária. Elementos usados Indutores. 1L1 - 25 voltas de fio PEV-2 0,25 em uma moldura com diâmetro de 5 mm com aparador de ferro carbonílico ou indutor de RF com indutância de 2,2 μH (para filtros utilizados pelos autores). Como bobinas 1L3 e 1L4, foi utilizado um circuito TOKO conectado com capacitor embutido ou similar com marcações lilás ou laranja. Essas bobinas podem ser compradas em mercados de rádio ou dessoldadas em qualquer “saboneteira” quebrada de fabricação chinesa. Você mesmo pode fazer essas bobinas. Em uma moldura de poliestireno padrão de quatro seções com tela, utilizada em TVs de 4ª e 5ª gerações, é necessário enrolar 24 e 4 voltas, respectivamente, com fio PEV-2 0,25. As espiras da bobina 1L4 devem ser colocadas em uma das seções acima das espiras da bobina 1L3. A bobina 1L7 com capacitor embutido é utilizada pela mesma empresa, está marcada em verde ou rosa. Se você mesmo fizer isso, deverá ser feito da mesma forma que a bobina 1L3. As bobinas 1L2 e 1L8 são bobinas de alta frequência do tipo EC24-3R9K, indutância - 3,9 μH, tolerância - +10%. Como bobina 1L2, você pode usar a mesma que 1L1. As bobinas 1L5 e 1L6 são bobinas de alta frequência do tipo EC24-102K, indutância - 1000 µH, tolerância - ±10%. Ressonadores e filtros. Ressonador 1BQ1 - frequência 21 MHz, 1BQ2 - 32768 Hz (por hora). Os requisitos para o filtro 1ZQ1 estão descritos acima. O filtro 1ZQ2 é um filtro piezocerâmico de pequeno porte com frequência de 10,7 MHz (por exemplo, tipo L10.7MA5 da TOKO). Dispositivos semicondutores. Todos os diodos são da série KD521, KD522. Transistor 1VT1 - KT315, transistores 1VT3, 1VT4, 1VT6 - KT3102, transistor 1VT5 - KT3107. Todos os diodos e transistores bipolares com qualquer índice de letras. Transistor 1VT2 - KP303B, KPZ0ZG, KPZ0ZE, KP307B, KP307G. Resistores. Todas as constantes - C1-4 0,125 ou MLT-0,125, aparadores - SPZ-386. Capacitores. Óxido - K50-53 com tensão de operação de 6,3 e 10 V, o restante - K10-176 do grupo M47. Conectores. Conectores intermodulares - XS1, XS2 tipo OWF-8. Seletor de canal A1.1. Várias modificações de seletores podem diferir entre si no protocolo de troca através do barramento l2C, dependendo do tipo de chip sintetizador de frequência usado. Este receptor pode utilizar seletores com microcircuitos da série TSA552x (Philips), que permitem selecionar a relação de divisão do divisor de referência. Estamos interessados em um passo de 50 kHz e um coeficiente de transmissão do divisor de referência Ko = 640. Isso pode ser feito pelos dispositivos mencionados acima sem alterar o programa proposto. Eles usam um sintetizador de frequência como o TSA5522. Existem alguns outros (quase todos seletores da Temic, Philips com chips TSA5520 e TSA5526), mas para eles você terá que ajustar o programa de controle para um protocolo de troca 1C diferente. Você pode abandonar completamente o seletor de cinco volts e usar um de doze volts. De acordo com o protocolo de troca via barramento 12C, seletores como “KS-H-92 OL” (Selteca), “SK-V-164 D” (PO “Vityaz”) são adequados. Neste caso você terá que abandonar o sistema AGC, pois com esses seletores o AGC deve ser de nove volts. A pinagem e as dimensões desses seletores também diferem da versão de cinco volts. A sensibilidade e seletividade do receptor não mudarão. Submódulo de filtro adicional (A1.2). Se na sua área for possível receber mais de 7 a 10 estações na faixa de transmissão 88...108 MHz, então para aumentar a seletividade no canal adjacente, a placa de circuito impresso prevê a instalação de um filtro IF mais complexo em dois filtros piezocerâmicos (Fig. 4).
O coeficiente de transferência de tensão do bloco A1.2 do ponto 1 ao ponto 2 deve ser 0,7...1 e é determinado por um amplificador aperiódico feito em DA1 S595N(TR) (Temic). O ganho da cascata deve compensar as perdas nos filtros ZQ1ZQ2 e pode ser ajustado através do resistor R1. Não faz sentido fazer o ganho do bloco maior que 1, pois após o seletor de canal, que tem ganho de no mínimo 40 dB, e K174PS1 - 20 dB, a tensão do sinal do segundo IF estará no nível de unidades e dezenas de milivolts, o que é mais que suficiente. O filtro com amplificador compensador é feito em elementos CHIP e montado em uma placa separada, que é instalada perpendicularmente à placa principal ao invés de um único filtro 1ZQ2 (pontos 1, 2, 3). A fonte de alimentação de +5 V é fornecida a esta placa usando um condutor de montagem montado com um jumper próximo ao bloco de RF (ponto 4).
Elementos usados Dispositivos semicondutores. O amplificador DA1 tipo S595T (este amplificador é um microcircuito que consiste em um transistor de efeito de campo de duas portas com circuitos de polarização internos ao longo da primeira porta e fonte) é amplamente utilizado nos circuitos de entrada de seletores de canal modernos; pode ser substituído por S593T, S594T, S886T, BF1105 (Philips). Filtros. ZQ1, ZQ2 - filtros piezocerâmicos de pequeno porte com frequência de 10,7 MHz - (por exemplo, L10.7MA5 da TOKO). A bobina L1 é uma bobina de alta frequência do tipo EC24-3R9K, indutância - 3,9 μH. Você pode usar qualquer bobina CHIP ou MY (por exemplo, com indutância de 2,2 a 4,7 μH, produzida pela Monolit, Vitebsk) para reduzir o tamanho do submódulo. Submódulo de recepção de banda estreita (A1.3). O receptor de rádio permite receber estações FM de banda estreita. Para fazer isso, você precisa criar um submódulo de recepção de banda estreita. O diagrama esquemático do submódulo é mostrado na Fig. 6.
O receptor de banda estreita no chip DA1 não possui características especiais e é montado de acordo com um circuito padrão, repetidamente descrito na literatura. Permite receber estações de rádio de alta qualidade com desvio de frequência de 1 a 5 kHz. Este bloco é feito em uma placa de circuito impresso separada (Fig. 7) e não pode ser fabricado.
A comutação ShP - UP é realizada pelo processador da unidade de controle pressionando o botão 3SA1 ou pelo controle remoto. Neste caso, o LED 3VD1 acende, sinalizando o processador com nível de log. 0 (ponto 9 do módulo A3) abre o transistor VT1 do submódulo, que, por sua vez, controla o relé K1. A entrada do amplificador operacional 1DA4 (ver Fig. 2) recebe um sinal de áudio do microcircuito do submódulo através dos contatos normalmente abertos do relé K1. Ao conectar esta unidade, você precisa remover o jumper L na unidade RF. Na placa de circuito impresso, este jumper é feito em forma de folga no condutor impresso entre o pino 7 do chip 1DA2 e o capacitor 1C36 e é facilmente instalado com uma gota de solda durante a soldagem (removido removendo a solda). Se possível, utilize um cabo coaxial curto para conectar o ponto 9 da unidade RF ao ponto 8 do submódulo. A passagem adicional do sinal de baixa frequência através do decodificador estéreo não afeta de forma alguma a qualidade do sinal. As estações de banda estreita podem ser recebidas na versão principal do receptor sem a necessidade de um submódulo especial. Para isso, é necessário aumentar o resistor 1R8 para 10 kOhm (lembrando de reduzi-lo ao receber emissoras) no módulo A1. Este resistor permite alterar a inclinação da característica do discriminador, para que você possa obter um nível mais alto de sinal de baixa frequência com um pequeno desvio. Nesse caso, é necessário aceitar o baixo desempenho do supressor de ruído devido aos baixos níveis do sinal HF das estações de banda estreita e ao baixo nível do sinal LF. O resistor R6 define o limite do supressor de ruído. Se o passo de sintonia de frequência de 50 kHz não for suficiente, então uma sintonia suave de ±25 kHz pode ser introduzida no submódulo removendo o ressonador de quartzo BQ1 em 10,235 MHz, capacitor C4 e aplicando um sinal de um oscilador suave separado com um nível de 1...1 mV ao pino 100 do microcircuito DA200 e frequência de 10210 a 10260 kHz. Substituições O microcircuito MC3361C pode ser substituído por um KA3361, com mudança no circuito e placa de circuito impresso - por K174XA26, MC3359, MC3371, MC3362. Transistor VT1 - KT3107, KT209 com qualquer índice de letras. Filtro ZQ1 - piezocerâmico com frequência de 465 kHz. Qualquer aparelho nacional ou importado de receptores de transmissão serve. BQ1 é um ressonador de quartzo com frequência de 10,235 MHz. A bobina L1 é uma bobina padrão com um capacitor C12 embutido da TOKO, marcado em amarelo ou similar, sintonizado em uma frequência de 465 kHz. Módulo 3H (A2) O sinal estéreo complexo (CSS) do detector de frequência do módulo RF (A1) através do pino 8 do conector XP2 do módulo 3Ch é fornecido a um decodificador estéreo feito no chip 2DA1 LA3375 do bloco LF (Fig. 8) .
Inicialmente, o aparelho usava um chip decodificador estéreo mais barato do tipo TA7343R, mas não resistiu às críticas - as etapas seguintes foram sobrecarregadas por uma poderosa subportadora com frequência de 19 kHz (tom piloto). A influência se manifestou apenas na recepção das estações em modo estéreo e no osciloscópio a amplitude do sinal do tom piloto era 3 (!) vezes maior que o sinal útil. Somente o chip LA3375 resolveu completamente este problema. Seu diagrama de conexão é típico. A saída do microcircuito também pode ser usada como saída linear do receptor. Em seguida, o sinal separado de baixa frequência dos canais esquerdo e direito vai para o processador de áudio 2DA2 TDA8425 (Philips), onde ocorre a necessária amplificação, correção de frequência e ajuste do sinal de áudio. Em seguida, o sinal 3H é alimentado ao amplificador de potência 2DA6 com uma cadeia de atraso 2R17, 2С43, 2С45, que permite a comutação silenciosa de canais. No receptor, o modo MUTE é ativado simultaneamente no amplificador ultrassônico final e através do barramento I2C no processador de áudio. Em fones estéreo, um leve clique será ouvido ao mudar de canal devido ao fato de o processo de áudio estar no modo MUTE.O chip 2DA5 é um amplificador para operação de fones estéreo de baixa impedância conectado ao conector de saída XS5. O módulo possui uma entrada linear adicional de baixa frequência (XS4) e pode ser usado como um amplificador de potência normal com manutenção conveniente. Neste caso, você pode ativar um modo no qual o sinal de um canal de entrada (esquerdo ou direito) é enviado para dois canais do amplificador ao mesmo tempo. Os estabilizadores nos microcircuitos 2DA4, 2DA7 permitem eliminar ao máximo a interferência do processador e a exibição dinâmica e servem para alimentar as partes digital e analógica do dispositivo, respectivamente.
Elementos usados Dispositivos semicondutores. Transistor 2VT1 - KT3102 com qualquer índice de letras. Em vez do chip 2DA6 do amplificador ultrassônico ponte TDA1552Q, você pode usar outros semelhantes - TDA1553Q, TDA1557Q, conectando aos seus terminais 12 um capacitor com capacidade de 100 μF e tensão de operação de 16 V. Há espaço para sua instalação na placa de circuito impresso. Estabilizador de microcircuito 2DA3 e 2DA4 - KR142EN5 ou KR1157EN5A. Resistores constantes - C1-4 0,125 ou MLT-0,125, variáveis - SPZ-386. Capacitores: K10-17, óxido - K50-53. Módulo de controle (A3) O módulo de controle (Fig. 10) é feito em um microcontrolador 3DD4 AT89S52-12RS com ROM interna de 8 kB e gera sinais de controle através do barramento I2C para controlar o seletor de canal 1A1 (módulo RF), o processador de áudio 2DA2 (módulo 3Ch ) e a ROM não volátil 3DD1 (doravante denominada relógio de cristal único).
A central possui teclado 4x4 3SA3-3SA18 mais dois botões adicionais 3SA1, 3SA2, display de nove dígitos de três indicadores LED 3HG1 - 3HG3 tipo TOT3361AG (são utilizados apenas 8 dígitos), LEDs 3VD6 - "Stepeo", 3VD1 - " Banda estreita", fotodetector 3DA1 . Potentes repetidores 3DD2, 3DD3 tipo KR1554LI9 servem para aumentar a capacidade de carga da porta do processador RO. Quando a “recepção silenciosa” está ligada, a indicação dinâmica, que serve como fonte de interferência, é desligada. Quando o modo “Banda Estreita” é ativado, o LED 3VD1 acende, o sinal de controle do mesmo pino do microcontrolador é enviado para o submódulo de recepção de banda estreita e as saídas 3H dos microcircuitos K174XA6 e MC3361 são comutadas. A placa de circuito impresso do módulo e a disposição dos elementos sobre ela são mostrados na fig. onze.
O módulo não requer nenhuma configuração e, se instalado corretamente, funciona imediatamente. Você só precisa se lembrar das configurações atuais - mais sobre isso a seguir. Códigos de firmware do microcontrolador em formato HEX Elementos usados Dispositivos semicondutores. Transistores 3VT1 - 3VT8 série KT3107, KT209. LEDs 3VD1, 3VD6 - AL307, 3VD2 - 3VD5 - KD521, KD522. Os transistores e diodos indicados podem ser obtidos com qualquer índice de letras. Microcircuitos 3DD2 - 3DD3 - KR1554LI9, IN74AC34N; 3DD1 - 24С04 ou qualquer EEPROM não volátil com capacidade de 1 kB, controlada via barramento I2C; fotodetector integrado 3DA1 - SFH-506 (você pode usar qualquer TV de 5ª a 6ª geração ou importada, por exemplo, ILMS5360); microcontrolador 3DD4 - AT89S52-12RS ou qualquer desta família com 8 kB de memória. Interruptores 3SA1-3SA18 botão PKN-159 ou T8-A1P8-130. Ressonador 3ZQ1 com frequência de 10 a 12 MHz de qualquer tipo. Resistores - C1-4 0,125 ou MLT-0,125, SPZ-386. Capacitores - K10-176, K50-53. Módulo de energia (A4) Esta fonte de alimentação é feita segundo um circuito de ciclo único e fornece a energia necessária ao funcionamento das unidades receptoras e um mínimo de emissões de interferência. Os parâmetros obtidos da fonte de alimentação: corrente de carga - 4 A; tensão - 16 V. Instabilidade de tensão com carga de corrente de pulso de 4A - não mais que 0,1 V. A emissão de interferência, mesmo nas proximidades do receptor e sem blindagem, não foi detectada nem em baixas frequências nem nas frequências de operação do receptor. O espectro de interferência está concentrado na região de 8...9 MHz com um nível de cerca de 500 μV a uma distância de 0,5 cm do transformador de pulso. Um diagrama esquemático da fonte de alimentação é mostrado na Fig.12.
O controle é realizado em um chip 4DA2 muito comum e barato, tipo UC3844 ou UC3842. O elemento chave é o transistor 4VT1 MOS (BUZ 90, KP707G, IRFBC40). O feedback atual é removido da fonte 4VT1. A tensão de saída é controlada por um estabilizador tipo paralelo 4DA3 TL431 (KR142EN19). A realimentação de tensão com desacoplamento dos circuitos primário e secundário é realizada através do optoacoplador 4DA1 AOT128A (4N35). O retificador do circuito secundário é feito com um diodo Schottky duplo 4VD8 KDS638A. O transistor 4VT1 e o diodo 4VD8 são instalados em um dissipador de calor comum em forma de L usando espaçadores de mica. O radiador está localizado horizontalmente acima da placa do módulo de potência. O transformador de filtro de potência 4T1 é feito em um núcleo magnético de anel de ferrite K20x12x6 M3000NMS, e 4T2 é feito em um núcleo magnético importado com moldura da Epcos e é composto por três partes (adquirido em loja, sua descrição é dada na revista "Radio ", 2001, nº 11, p. 47, 48): B66358-G-X167, ferrite N67 ETD29EPCS (2 metades com folga no núcleo central de 0,5 mm); В66359-А2000, acoplador de transformador ETD29EPCS; В66359-В1013-Т1, estrutura do transformador ETD29EPCS. O transformador 4T1 possui dois enrolamentos de 20 voltas cada, confeccionados com fio PEV-2 0,7. Para aumentar a segurança elétrica, devem ser colocados em lados opostos do circuito magnético, pré-envoltos com duas ou três camadas de filme isolante de lavsan. Dados do enrolamento do transformador 4T2: o enrolamento 3-13 é enrolado em 2 camadas de 34 voltas, colocadas uniformemente ao longo de todo o comprimento da estrutura, fio PEV 2-0,4; 1-12 e 4-5 são colocados entre as camadas de enrolamento 3-13. O enrolamento 1-12 possui 9 voltas de fio PEV 2-0,4, dispostas uniformemente ao longo de todo o comprimento da estrutura. O enrolamento 4-5 é enrolado em dois fios e contém 10 voltas de fio PEV 2-0,63, colocadas uniformemente ao longo de todo o comprimento da estrutura. Estruturalmente, a fonte de alimentação consiste em duas placas de circuito impresso - uma placa de controle (A4.1, Fig. 13) e uma placa de potência (A4.2, Fig. 14). No diagrama, seus pontos de conexão são indicados por pontos numerados correspondentemente. Por exemplo, 1-1'. Para reduzir as dimensões, ambas as placas estão localizadas em racks, uma acima da outra (se a altura do capacitor 4C9 permitir).
A tensão de feedback da saída da fonte de alimentação para os circuitos de controle 4R19-4R21, 4DA2 é fornecida por um fio blindado curto. A fonte de alimentação não possui outras características e, se montada corretamente, começa a funcionar imediatamente. Estruturalmente, o receptor é composto por quatro placas de circuito impresso principais e duas adicionais de acordo com a divisão em módulos conforme diagrama esquemático. O gabinete não foi especialmente projetado, pois nem todos estão satisfeitos com a fonte de alimentação chaveada. Para uma fonte de alimentação linear com potência de cerca de 70 W, é necessário um gabinete diferente. Uma das opções do painel frontal do receptor com dimensões é mostrada na Fig. 15.
O seletor de canal é soldado à placa de circuito impresso em quatro pontos nos cantos. Ao instalar o receptor em um invólucro, muita atenção deve ser dada à fiação de “aterramentos” adicionais entre os nós. A presença ou ausência de interferência de baixa frequência proveniente da indicação dinâmica dependerá disso. É aconselhável fazer os fios de sinal entre os blocos curtos e blindados. A fonte de alimentação pode ser usada em qualquer projeto de 16 V com uma corrente máxima de cerca de 4 A. CONFIGURAÇÃO DO RECEPTOR Para configurar o receptor, os autores utilizaram os seguintes instrumentos: gerador de alta frequência G4-176, gerador de audiofrequência GZ-112, osciloscópio S1-99 (S1-120), medidor de resposta em frequência X1-48 e analisador de espectro HP ESA- L1500A. Módulo RF (A1) Sem soldar as saídas do seletor de canal na placa, é necessário conectar uma das entradas do filtro a um fio comum e aplicar um sinal FM com frequência de 31,7 MHz com amplitude de 50 mV e desvio de 50 kHz ao segundo . Aplique alimentação de 8...9 V à entrada do estabilizador 1DA3. Use um osciloscópio para monitorar o sinal no pino 18 do chip 1DA2. Ao ajustar as bobinas 1L1 e 1L3, é necessário atingir a amplitude máxima do sinal na entrada do microcircuito K174XA6. Dependendo do filtro 1IF utilizado, a bobina 1L1 pode ser substituída por uma bobina sem trimmer com indutância de 1,5 a 3,9 μH (com ressonância máxima) do mesmo tipo de 1L2, 1L5, 1L6, 1L8. Um sinal adicional de sintonia imprecisa do circuito pode ser o aparecimento da modulação AM do sinal de RF, que é claramente visível em um osciloscópio com varredura mais lenta. A ponta de prova do osciloscópio deve ser conectada ao ponto de conexão entre o capacitor 1C3З e o resistor 1R13 e neste ponto a oscilação máxima do sinal com frequência de 10,7 MHz deve ser alcançada ajustando o capacitor 1C31. Usando um osciloscópio, verifique a saída KSS no pino 8 do conector XS2. O sinal LF deve ter o formato senoidal correto. Você pode obter um formato de sinal de baixa frequência sem distorção ajustando a bobina discriminadora 1L7, enquanto usando um osciloscópio com entrada fechada você precisa monitorar o sinal no pino 7 do chip 1DA2. Use um osciloscópio para verificar o sinal no coletor do transistor 1VT1 do conversor 5/31 V. Se a cascata estiver operacional, deverá haver uma senóide no coletor com frequência de cerca de 400 kHz e oscilação de 15... 20 V. Se não houver geração, é provável que haja quebra em uma das bobinas 1L5, 1L6 ou um dos capacitores do chip esteja quebrado. Também é possível que um dos capacitores não esteja à altura. Depois disso, você pode conectar o seletor de canal e aplicar um sinal com amplitude de 50 mV, frequência de 100 MHz à sua entrada de alta frequência. Desvio de frequência - 50 kHz. Usando um voltímetro ou osciloscópio de alta impedância, verifique a tensão no pino 1 do seletor (tensão AGC). Usando um resistor trimmer 1R25, a tensão deve ser ajustada para 3,5...4 V sem sinal de entrada, e com um sinal de entrada de 50 mV, a tensão deve cair para 1,5...2 V. Se a tensão não for ajustada abaixo de 2,5 V, você precisa atingir uma amplitude maior de 10,7 MHz no dreno do transistor 1VT2 ajustando 1C31 ou substituindo o transistor 1VT2 por um transistor com inclinação maior. Em casos raros, é necessária a seleção de um resistor 1R15. Então a tensão do gerador de alta frequência deve ser reduzida para 10...15 µV. Usando um resistor de sintonia 1R28, você precisa obter uma operação clara do sistema BSN ao ligar e desligar o sinal de RF. O mesmo resistor de sintonia define automaticamente o limite para interromper a varredura. A varredura para quando uma portadora aparece, geralmente 2 a 3 passos da frequência central da estação de rádio transmitida. Nesse sentido, a sintonia precisa das estações de transmissão é feita manualmente. Usando o trimmer 1R21, você pode calibrar o S-meter em unidades fáceis de usar. Por exemplo, em uma escala de 9 pontos adotada por rádios amadores em ondas curtas (já que este receptor tem sensibilidade próxima aos equipamentos de ondas curtas, e não aos equipamentos VHF). Então o nível máximo do sinal pode ser considerado como 9 pontos +60 dB, o que corresponde a uma tensão na entrada do seletor de 50 mV (se for usada uma antena coletiva de TV, tais níveis são bem possíveis). Um valor de 9+40 dB corresponderá a uma tensão de entrada de 5 mV, 9+20 dB - 500 µV, 9 pontos - 50 µV, 8 pontos - 25 µV e assim por diante até 6. Menos de 5 pontos não devem ser calibrado, pois este já é o limite de sensibilidade do sistema AGC. Você pode ver a resposta de frequência ponta a ponta do receptor aplicando um sinal do medidor de resposta de frequência X1-48 a uma frequência de 100 MHz à entrada do seletor. Defina os rótulos do medidor para 1+0,1 MHz. Use a cabeça detectora de RF para monitorar o sinal no pino 18 do microcircuito 1DA2. A resposta de frequência deve ter um formato regular em forma de sino, sem dobras ou saliências (aceitavelmente curva dupla com uma queda não superior a 2...3 dB) centrada em uma frequência de 100 MHz. A resposta de frequência não deve mudar de formato em níveis de sinal de entrada de -60 a -30 dB. A forma da resposta de frequência pode ser ligeiramente ajustada ajustando as bobinas 1L1 e 1L3. Se você não conseguir atingir os parâmetros necessários, será necessário selecionar os filtros piezocerâmicos 4ZQ1, 4ZQ2 do mesmo lote. Se um único filtro piezoelétrico 1ZQ2 for instalado, os requisitos para ele serão simplificados. A bobina 1L2 permite definir com precisão a frequência para 21 MHz. A placa de circuito impresso oferece a opção de instalação tanto de um indutor padrão (3,9 µH) quanto de uma bobina com trimmer, feita de acordo com os mesmos dados de 1L1. Isto é necessário para a sintonia correta do canal se uma unidade de banda estreita for usada. Para obter a frequência exata dos geradores de tensão de controle do seletor de canal, é aconselhável definir com precisão a frequência do oscilador de referência para 4 MHz do seu sintetizador de frequência. A configuração do oscilador de referência é melhor realizada no modo de recepção de banda estreita, na frequência operacional mais alta do seletor de canal - 850 MHz. Ao sintonizar o receptor nesta frequência, a frequência real de sintonia do VCO pode diferir em ±30...40 kHz. O nível do sinal do gerador G4-176 é de cerca de 50 μV, o desvio de frequência é de 5 kHz. Dessolde ou remova cuidadosamente as tampas do seletor superior e inferior e encontre o ressonador de quartzo. Do lado da impressão, identifique o capacitor do chip conectado em série com o ressonador. Ao configurar, você precisa selecionar este capacitor com uma capacitância variando de 18 a 22 pF (com capacitores de chip semelhantes de 1...2 pF, soldando-os em paralelo com o principal), e ao mesmo tempo ajustar a frequência do gerador de RF até atingir “canal de impacto”. Com recepção de banda estreita é claramente audível. Então, conhecendo a frequência do oscilador de RF, determine como alterar ainda mais a frequência do oscilador de referência. Se você puder usar um analisador de espectro, tudo ficará mais simples. Você precisa “ver” a frequência do VCO e configurá-la selecionando capacitores com precisão de +1 kHz. Este trabalho é melhor executado com um ferro de soldar com ponta de cerca de 2 mm de diâmetro. Dessa forma, é possível obter uma desafinação de no máximo 500 Hz em uma portadora de 850 MHz, o que é suficiente. Se você não tem experiência em trabalhar com elementos de chip, é melhor não fazer este trabalho, mas aceitar o fato de que a frequência no indicador pode ser um pouco diferente da real (em frequências de até 200 MHz, não mais do que 2...3 kHz - depende de VS). Nesse caso, você pode criar um gerador suave de 10,235 MHz que compense a incompatibilidade de frequência e permita receber estações que não se enquadram no passo de sintonia de 50 kHz. Submódulo de filtro adicional (A1.2). Este submódulo não requer configuração. Ao instalar no receptor, basta certificar-se de que está funcionando corretamente. Isso pode ser feito com um osciloscópio ou medidor de resposta de frequência. Se a tensão IF de 10,7 MHz na entrada e na saída do submódulo for aproximadamente a mesma, o dispositivo está funcionando corretamente. A forma da resposta de frequência pode ser corrigida ajustando o circuito oscilatório 1L3,1L4,1С9 no módulo RF. Submódulo de recepção de banda estreita (A1.3). Este submódulo é configurado antes da instalação no receptor. Um sinal FM com frequência de 8 kHz, desvio - 465 kHz, amplitude - 3 μV, deve ser fornecido à entrada (ponto 10). Todo o setup consiste em ajustar a bobina L1 até que a amplitude máxima do sinal de baixa frequência seja obtida na saída do submódulo (pino 14 DA1). Então, como parte do receptor, você precisa definir o limite do supressor de ruído usando o resistor R6. Para fazer isso, aplique um sinal de um gerador com frequência de 145 MHz, amplitude de 20 μV, desvio de 3 kHz à entrada do receptor e, ligando e desligando a tensão de saída do gerador, determine a operação estável do supressor de ruído quando um sinal de entrada de cerca de 0,5...1 μV é aplicado. Módulo 3H (A2). Neste módulo, apenas o decodificador estéreo precisa ser configurado. Na ausência de um modulador estéreo, o decodificador estéreo foi sintonizado no sinal da estação de rádio. Sintonize o receptor em uma estação com transmissão estéreo na faixa de 88...108 MHz. Girando o controle deslizante do resistor de corte 2R12, acenda o LED 3VD6 “STEREO” na placa de controle. Coloque o resistor no meio da zona de captura. Instale a ponta de prova do osciloscópio em qualquer uma das saídas dos telefones estéreo do bloco 3Ch e use o resistor de sintonia 2R3 para obter a maior supressão da subportadora de 19 kHz no oscilograma. Isso pode ser feito sem um osciloscópio - de ouvido. Um desaparecimento repentino da distorção indicará a afinação correta. Em seguida, selecione uma estação de rádio na banda com um sinal estéreo de alta qualidade e um resistor de corte 2R1, para obter a separação máxima de canais, que subjetivamente parece um aumento na profundidade da base estéreo. Recomendamos configurar o decodificador estéreo de ouvido usando bons fones estéreo. Módulo de controle (A3). O dispositivo não requer configuração. Gostaria apenas de compartilhar minha experiência no uso de fotodetectores integrados, muitas vezes entre eles há espécimes que produzem pulsos únicos espontaneamente. Quando usado em televisores, esse defeito não se manifesta de forma alguma, mas neste design os indicadores podem piscar em resposta a cada pulso. Ao substituir o fotodetector por um de alta qualidade, todos os efeitos desagradáveis desaparecem. Esta geração parasita é facilmente detectada com um osciloscópio. Módulo de potência (A4). Como tem demonstrado a prática de execução de várias cópias, se os elementos estiverem em bom estado de funcionamento, este módulo não necessita de configuração. OPERAÇÃO COM O RECEPTOR O teclado do receptor possui 18 botões com números convencionais de O a 18 (sua localização convencional, correspondente à colocação no painel frontal, é mostrada na Fig. 16).
A finalidade funcional dos botões: 1 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 1, no modo de operação - ajuste de equilíbrio estéreo (bL). 2 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 2, no modo de operação - ajuste do balanço estéreo “+” (bL). 3 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 3, no modo de operação - ajustando o volume "-" (VOL). 4 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 4, no modo de operação - ajustando o volume "+" (VOL). 5 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 5, no modo de operação - ajustando o tom HF "-" (Hi). 6 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 6, no modo de operação - ajustando o tom HF "+" (Hi), 7 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 7, no modo de operação - ajustando o tom baixo "-" (LO). 8 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 8, no modo de operação - ajuste do tom baixo “+” (LO). 9 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 9, no modo de operação - comutação entre entrada de linha/receptor. Você pode mudar um sinal mono de qualquer canal para dois canais (Estéreo, Estéreo A, Estéreo B). 10 - ao discar a frequência e o número do canal para gravação - número 0, no modo de operação - seleção de efeitos estéreo (LIN STEREO - estéreo normal, SPATIAL STEREO - efeito de teatro, PS STEREO - pseudo estéreo, FORCE MONO - mono para dois canais. ) 11 - botão "H" - liga o modo de discagem por frequência. 12 - botão “P” - grava na memória a frequência atual e os ajustes de áudio de cada canal. 13 - sintonização de 50 kHz para baixo. 14 - sintonização de 50 kHz. 15 - pesquisa nas células de memória gravadas - uma volta. 16 - itere sobre as células de memória gravadas - uma para a frente. 17 - Botão "UP/SHP" - liga o modo de recepção de banda estreita. 18 - Botão "SCAN" - liga o modo de digitalização. Quando o receptor é ligado, aparece SEC850. Frequência definida - Pressione o botão 11, o indicador mostrará "H - - - - -" - marque a frequência. - Se a frequência for inferior a 100 MHz, é necessário discar o primeiro zero, por exemplo, 071,50, “71,50” é exibido no indicador (o número inicialmente discado “0” não é exibido). - Se você cometer um erro, pressione o botão 11 novamente e disque novamente. - Antes de gravar na memória, coloque os ajustes na posição desejada para que também fiquem armazenados na memória para cada um dos canais gravados. Ajustes de configuração. Utilizando os botões 1 a 10, defina os valores de ajuste de cada canal que será acessado quando o receptor for ligado. Gravação de memória - Pressione o botão 12, o indicador mostrará: "- - 71,50". Em vez de travessões, você precisa inserir um número de célula de dois dígitos (de 00 a 40; ao discar um número de canal maior que 40, o número do canal padrão é 40), por exemplo, “00” - esta célula é chamada quando ligadas; - Recebido "71,50" (os zeros à esquerda não são exibidos). - Acessando alternadamente os modos de discagem e memorização de frequência, anote todas as frequências das estações de rádio de seu interesse (de 0 a 40). - Após registrar todas as configurações, o receptor deverá ser desligado e ligado novamente para reinicializar a EEPROM. - Você pode excluir uma frequência da memória escrevendo o número 0 em todos os bits desta célula, e ocorre uma reinicialização completa do software do receptor. Modo de digitalização - Pressione o botão 18 no display, aparecerá "- SCAN -". - Pressione o botão 13 ou 14 dependendo da direção que deseja pesquisar - para cima ou para baixo na frequência. - Você pode sair do modo de varredura pressionando o botão 18 novamente. Observação. O modo de varredura é adicional, por isso é realizado usando o algoritmo mais simples - busca de operadora. Para sintonizar estações de rádio, use os botões 13 e 14. Modo de recepção de banda estreita. Este modo é ativado pressionando o botão 17 ou o botão “AV” correspondente no controle remoto. Isso acende o LED 3VD6 no módulo de controle. Ao pressionar novamente o botão 17, o receptor retorna ao modo de recepção de banda larga. Trabalhando com o controle remoto. O programa foi escrito para botões RC-7 de TVs Vityaz, mas as funções principais funcionarão em qualquer protocolo RC-5. Finalidade funcional dos botões. - Os botões "0 - 9" acessam o número correspondente da célula de memória gravada. - Botão "OK" - seleção de ajustes: volume Autores: V.Sazonik, V.Ermagkevich, K.Kozlov, Vitebsk, Bielorrússia
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