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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sintonizador FM VHF para carro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio A criação de microcircuitos especializados que fornecem processamento de sinal nos caminhos de alta frequência dos receptores de transmissão levou à "unificação" de sua construção. Ao criar dispositivos de recepção, os designers de rádio amadores, em essência, ficaram apenas com a esfera de saturar o design com um serviço funcional. Segue-se uma descrição do receptor do automóvel, no qual, além do interruptor de alimentação, existem apenas três botões de controlo para mudar de sub-bandas e sintonizar uma estação que opera dentro da sub-banda. O design prevê a varredura automática ao procurar uma estação, o que é muito conveniente, especialmente nos casos em que o motorista não pode se distrair da situação do trânsito. Ao desenvolver o sintonizador FM VHF descrito, foram definidas as seguintes tarefas:
As tarefas atribuídas foram alcançadas usando modos de operação padrão, mas raramente usados, do receptor LSI VHF FM K174XA34, comutação eletrônica de subbandas com rádios, inclusão não padrão do DAC KR572PA1 e um pré-seletor de entrada adicional de alta linearidade. Principais características técnicas:
As demais características do sintonizador são determinadas pelos parâmetros do LSI K174XA34 [1]. O diagrama do circuito elétrico do receptor é mostrado na Fig. 1. Consiste em três partes principais; caminho de recepção de rádio A1 (estágio de entrada no transistor 1VT1, BIS K174ХА34, dispositivos de comutação de subbanda no multiplexador 1DD1 e diodos de pino 1VD1, 1VD2, 1VD4, 1VD5), unidade de controle A2 (botões de controle SB1-SVZ, elementos 2DD1.1, 2DD1.4 , gatilhos 2DD2, 2DD3, comparador 2DA1, multivibrador nos elementos 2DD1.2, 2DD1.3, contadores reversores 2DD4 - 2DD6, DAC nos microcircuitos 2DA2, 2DAZ) e uma unidade de indicação AZ (liga os transistores ZVT1-3\/T5, LEDs ZVD5 -ЗVD8). As principais funções da unidade de controle são a formação de um sinal que controla a frequência de sintonia do caminho de recepção e o código de comutação das sub-bandas. A unidade de controle funciona da seguinte maneira. Quando a energia é ligada, um pulso é gerado na saída do inversor (elemento 2DD1.1), que coloca os gatilhos 2DD3.1, 2DD3.2 no estado zero e grava informações das entradas predefinidas dos contadores 2DD4 - 2DD6 às suas saídas. Como resultado, a sub-banda inicial de 65...77 MHz é selecionada, e a tensão mínima e, consequentemente, a frequência mais baixa da sub-banda no caminho de recepção são definidas na saída do DAC (chips 2DA2 e 2DAZ). Os 10 bits inferiores do código de saída dos contadores determinam a tensão na saída do DAC, e os dois bits superiores determinam uma das quatro sub-bandas, de modo que ao selecionar ou procurar a estação de rádio necessária, a transição de sub-banda para sub-banda ocorre automaticamente em um ciclo, isto é, a seleção preliminar de uma sub-banda é impossível.
Quando você pressiona o botão de aumentar SВЗ ("+") ou o botão de diminuir SВ2 ("-") da frequência de sintonia, o gatilho RS 2DD2.1 gera um sinal correspondente para aumentar ou diminuir o código de saída dos contadores reversíveis, e o gatilho 2DD3.1 produz um multivibrador de sinal de permissão de geração baseado nos elementos 2DD1.2 e 2DD1.3. chegando ao pino 2 do elemento 2DD1.2 através do circuito RC integrador 2R14, 2C6 e do inversor no elemento 2DD1.4. A fixação do estado de saída dos contadores deve ocorrer após o aparecimento e captura confiável do sinal de rádio de entrada pelo sistema PLL do demodulador de rastreamento, que faz parte dos blocos funcionais K174XA34 LSI. Esta operação do receptor é garantida da seguinte forma. O aparecimento de um sinal de rádio próximo à frequência de sintonia do receptor é acompanhado por uma mudança de tensão no pino 2 do 1DA1 BIS, cujo envelope é isolado pelo circuito 2VD1, 2C1, 2RЗ e é convertido pelo comparador 2DA1 em um unidade lógica fornecida através do circuito separador 2C3, 2R5 para a entrada de informações do gatilho 2DD3.1. Na sua saída, este sinal aparece após o próximo pulso de clock. Porém, a proibição da geração do multivibrador ocorrerá com um atraso determinado pela constante de tempo do circuito 2R14, 2C6. Além disso, o mesmo circuito calculará a média das operações aleatórias de curto prazo do comparador devido à interferência no ar. Como resultado, no estágio de captura, a frequência natural do oscilador sintonizável do sistema PLL atinge a frequência do sinal de entrada. Ao pressionar o botão SB1 "Scanning" ("Scan"), a frequência de sintonia do receptor começará a mudar dependendo do estado previamente definido do gatilho RS 2DD2.1. Neste caso, é gerado um pulso na saída do vibrador único (gatilho RS 2DD2.2), fornecido à entrada de contagem do gatilho 2DD3.2, como resultado do qual aparece um log em sua saída direta. 1. Os processos de captura de sinal de rádio e configuração da frequência central no sistema PLL neste caso são os mesmos descritos anteriormente, porém, o modo hold é interrompido após 5 s se o botão “Scan” não for pressionado novamente, e a varredura continua até que o próximo sinal de rádio de frequência apareça. Registro de duração do estado. 1 no tempo é 5 s e é determinado pelos elementos 2R12, 2C5. Um pré-seletor é ligado na entrada do caminho de recepção, atenuando sinais fora da banda de 55...110 MHz. É uma combinação de filtros de alta frequência: em forma de T nos elementos 1С1, 1L1 1С2 e em forma de L nos elementos 1LЗ, 1С7. Uma característica do estágio amplificador no transistor 1VT1 é o aumento da faixa dinâmica devido ao uso de um transistor RF de baixo ruído do tipo KT368AM e a presença de realimentação de corrente e tensão gerada pelos resistores 1R4 e 1R1, respectivamente [12]. Levando em consideração a atenuação nos filtros, o coeficiente de transmissão de todo o pré-seletor, medido a partir da entrada da antena da outra entrada do UHF BIS K174XA34 (pino 12), aumenta suavemente de 6,5 dB na frequência de 55 MHz para 12 dB a uma frequência de 110 MHz. Este AFC permite compensar até certo ponto a diminuição da sensibilidade em função do aumento da frequência observado no LSI K174XA34. Uma característica especial de ligar o LSI K174XA34 é o uso de um indutor de gerador 1L4 comutado pelos diodos de pino 1VD1, 1\/D2, 1VD4,1VD5. Junto com eles, os capacitores 1С15, 1С22, 1С24, 1С26 em corrente alternada fecham as derivações do indutor direito de acordo com o diagrama para o fio comum. Em um circuito de comutação típico, a tensão de alimentação ao VCO do microcircuito é fornecida através de um indutor semelhante (1); no circuito em consideração, a tensão de alimentação de todo o microcircuito é determinada pela queda de tensão no resistor de extinção 1R16, a resistência interna das chaves do multiplexador 1DD1 e a queda de tensão no diodo do pino. A quantidade de corrente que flui através deste último é suficiente para a comutação na faixa normal e fornece o fator de qualidade necessário para uma geração estável. Para o circuito de comutação acima, a tensão de alimentação deve ser estável e exceder a tensão de alimentação do BIS K174XA34, que está entre 2.7...3.3 V. O seguidor de fonte no transistor de efeito de campo 1VT2 elimina a influência dos circuitos que o seguem e muda o nível do componente constante presente no pino 2 do LSI K174XA34. A unidade de display exibe o número da subbanda operacional acendendo o LED correspondente. O modo de busca é acompanhado pelo piscar deste LED devido à comutação da componente variável de um dos sinais de saída do contador reversível com a chave no transistor ZVT1. O design do sintonizador pode ser arbitrário dependendo das condições de uso e das capacidades do próprio radioamador. Não foi desenvolvida uma placa de circuito impresso para todo o dispositivo, requisitos especiais são colocados apenas no indutor 1L4. Está impresso, sua configuração é mostrada na Fig. 2. As linhas mostram os cortes feitos com uma fresa com largura de lâmina de 0,25 mm. Os pontos indicam os locais onde são soldados os terminais dos diodos dos pinos e o terminal do capacitor 1C21 conectado ao ponto 1. O pino 25 do 5DA1 BIS é conectado ao mesmo ponto com um fio MGTF de no máximo 1 mm de comprimento. Todo o indutor é cercado por uma tampa de tela. Para os demais elementos do caminho de recepção foi utilizada montagem articulada no mesmo lado da placa dupla face, sendo o segundo lado uma tela. Ressalta-se que a indutância da bobina 1L4 em circuitos de pesquisa e experimentais foi escolhida com margem. Os indutores sem moldura 1L1, 1LЗ são enrolados volta a volta com fio prateado com diâmetro de 0,8 mm em um mandril com diâmetro de 3,4 mm e contêm 9 e 6 voltas, respectivamente. O transformador 1T1 é enrolado com dois fios PEV-0,28 ao mesmo tempo em um anel K5xZx1 feito de ferrite M20VCh-3, cada enrolamento contém 14 voltas, o enrolamento é comum. Na fabricação do regulador foram utilizados resistores do tipo MLT-0,125 ou similares. Os valores dos resistores 2R6-2R8 podem estar na faixa de 27...68 kOhm. Resistores 1R1, 1R4, 2R16, 2R19 têm uma tolerância de ±5%. Resistores sintonizados - tipo SPZ-38 ou similares, para a versão automotiva é melhor usar resistores fechados como SPZ-19. Em vez do transistor KT368AM, o KT399AM é adequado. O chip K561IE14 pode ser substituído por 564IE14 ou K561IE11 (564IE11). No segundo caso, um log é alimentado na entrada da configuração de estado inicial (pino 9). 0. Capacitores 1C23, 2C1, 2C3 - tipo K73-14 ou K73-17; 2S5 - tipo K53-4 com tolerância não inferior a ±20%; 1С25,1С30 - tipo K50-35; o restante é cerâmico, de qualquer tipo; os capacitores 1S1, 1S2, 1S7 devem ter tolerância de ±5% e TKE M75, os capacitores de bloqueio podem ser do grupo TKE N90, o restante - TKE padronizado não pior que M750. Indutância de alta frequência 1L2 - tipo DM-1.2 com valor de indutância indicado no diagrama. Após verificar os modos de operação dos elementos sintonizadores e o desempenho dos blocos que não necessitam de ajuste, a sintonia do receptor é a seguinte. 1. Usando um resistor ajustado 2R17 para o varicap 1VD3, defina a tensão de polarização inicial de 2,2 V na saída do DAC (pino 6 do amplificador operacional 2DAZ) no estado inicial do contador reverso 2DD4 - 2DD6, a saída dos quais, após aplicação da tensão de alimentação, é o código 0111 1111 1111 (st. bit - classificação júnior). Em seguida, aumentando a frequência de geração do multivibrador diminuindo a capacitância do capacitor 2S7, use um osciloscópio para verificar a linearidade da mudança na tensão de saída de todo o DAC. Se houver restrições de tensão, você deve selecionar os valores do resistor 2R16, 2R19. 2. Usando um resistor ajustado 2R2, defina o limite de resposta do comparador 2DA1 para garantir captura e retenção confiáveis do sinal de rádio. Para fazer isso, aplique um sinal de teste FM com um nível correspondente à sensibilidade nominal à entrada do receptor e use os botões SB2 ou SBXNUMX para ativar o modo de pesquisa. Se necessário, redefina o estado original desligando a fonte de alimentação da unidade de controle. Outra maneira é receber o sinal de rádio obviamente mais fraco. 3. Esclareça as posições de conexão dos terminais pino-diodo no indutor impresso 1L4 de acordo com as características técnicas especificadas. Para fazer isso, aplique um log à entrada de informações do gatilho 2DD3.1. 1, neste caso a proibição de geração está desabilitada. Em seguida, aplique um sinal FM com as frequências dos limites inferiores das subbandas à entrada do receptor do gerador de referência, utilize os botões SB2 ou SVZ para definir zeros nas entradas de controle do o DAC 2DAZ, e defina o código da subbanda correspondente para as entradas de controle do multiplexador 1DD1. Entre o pino 10 do microcircuito 2DD3.1 e o fio comum, é necessário um resistor com resistência de cerca de 10 MOhm. Literatura
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