Мікросхеми MC3357
Декілька, може комусь цікавих, схем, відпрацьованих і використаних мною в різних пристроях.
Шумоподавлювач для MC3361.
Демодулятор вузькосмуговий ЧС-ФМ з м/сх 174ХА6.
Демодулятор вузькосмуговий ЧС-ФМ, без контурів.
Мостовий УНЧ на м/сх 174Н19.
3 варіанти простого гетеродину.
Шумоподавлювач для MC3361
Даний спосіб мало придатний у тому випадку, якщо приймач працює, наприклад, в діапазоні CB, де рівень перешкод величезний, а смуга пропускання ПЧ ніяк не може бути такою широкою.
Якщо звузити смугу пропускання ПЧ в 2 рази (сі-бі), то звузиться спектр шуму на виході частотного детектора. Такий шумоглушник може зовсім перестати працювати, через падіння рівня шумової складової в районі роботи RC фільтра. Понизивши частоту RC фільтра, можна досягти того, що шумоподавлювач почне нормально відпрацьовувати появу несучої. Однак якщо ця несуча частота промодулирована, наприклад, мовним сигналом, то продукти демодуляції у верхній частині спектра мови почнуть потрапляти в смугу пропускання RC фільтра, виділятимуться ним і ШП відпрацює, як на "шум". На практиці це виглядає приблизно так. Шумоподавлювач розпізнає появу кореспондента в ефірі, але як тільки той починає говорити, відразу затикається. Те саме відбувається коли з сусіднього каналу летять "хвости". Регулятором рівня шумоподавлення, звичайно можна спробувати знайти точку де все начебто працює нормально. Але робота шумоподавлювача в цій точці дуже нестабільна. Варто кореспондентові сказати трохи голосніше і ШП відпрацює так, як не треба.
Якщо на додаток до всього, тракт ПЧ має велику нерівномірність АЧХ в смузі пропускання, то таку точку взагалі навряд чи вдасться виявити. Таке буває, коли намагаються поставити кварцовийфільтр, забуваючи про те, що його обов'язково треба узгодити як по входу, так і по виходу. Не зробивши цього отримаємо не лише великі спотворення, а й відповідний негативний результат, щодо роботи шумоподавлювача.
Шумоподавлювач реагує безпосередньо на наявність або відсутність несучого сигналу, а також на його рівень працює набагато ефективніше і стабільніше. Деякі мікросхеми фірми Motorola, наприклад MC3362, MC3363, MC3371, MC3372, MC13135 та ін, вже містять у своєму складі вимірювач рівня вхідного сигналу. Реалізація ШП цих м/сх, проста і банальна. Потрібні 2-3 резистора та парочка конденсаторів. Все питання полягає в доступності мікросхем як у фінансовому, так і у фізичному сенсі.
На рис.1 показаний фрагмент схеми вузькосмугового УКХ приймача, використаного у складі портативних радіостанцій на діапазони CB(27мГц) та 150-160мГц. Це один із варіантів реалізації шумоподавлювача, що працює і реагує на зміну рівня вхідного сигналу, а не на шум.
Робота пристрою шумоподавлення ґрунтується на амплітудному виділенні корисного сигналу. Оскільки ніяк не можна підібратися до каскадів підсилювача-обмежувача цієї мікросхеми, і витягнути звідти більш менш придатний по амплітуді сигнал, довелося спорудити додатковий підсилювач 2-ї ПЧ. Вихідний сигнал береться з виходу п'єзофільтра Z1 і через С6 надходить на вхід операційного підсилювача (вив.10), з коефіцієнтом посилення рівним порядку 40дб. З виходу ОУ (вив.11) сигнал через C7 надходить на базу транзистора VT1, для подальшого посилення . Резистор R4 - регулятор порога спрацьовування шумоподавлювача.Підбором величини резистора R3 встановлюються необхідні межі регулювання ШП. Контур L2,C8 налаштований на ПЧ. Транзистор VT2 є амплітудним детектором та ключем одночасно. Він керує роботою м/сх. DA3, що є підсилювачем НЧ.
Резистором R7 встановлюють необхідний рівень посилення. R10 – регулятор гучності.
Мікрофонний підсилювач-компресор для портативки .
Використання мікросхем MC3371,MC3372 значно полегшує побудову приймального тракту вузькосмугового УКХ ЧС-ФМ радіоприймача. Легко і просто вирішується питання побудови ступенів перетворення, посилення та демодуляції сигналу. Також не викликає труднощів реалізація шумоподавлювача, завдяки наявності вбудованого вимірювача рівня вхідного сигналу. Операційний підсилювач, що входить до складу мікросхем, може бути використаний для різних цілей. При побудові малогабаритної радіостанції на 2м діапазон використовував цей підсилювач як мікрофонний. Причому мікрофоном є динамічна головка 0,5 ГДШ-15, вона ж гучномовець у режимі "ПРИЙОМ".
R6, R7, R8, C5 - елементи встановлення та регулювання параметрів шумоподавлювача. R5, R9, R12, VD5, C14 - елементи ключа, що блокує роботу УНЧ за відсутності корисного сигналу.
У режимі "ПРИЙОМ" мікрофонний підсилювач блокується подачею позитивної напруги на вив.10 через діод VD6 і резистор R16 взятого з дільника напруги R17, R18.
У режимі "ПЕРЕДАЧА" напруга живлення +9v відключається від УНЧ та знімається блокування з мікрофонного підсилювача. Електричний сигнал з динамічної головки через резистор R20 і конденсатор C12 надходить на вхід мікрофонного підсилювача, вив.10. Діоди VD3,VD4 захищають і запобігають перевантаженню та виходу з ладу мікрофонного підсилювача від сильного сигналу, що надходить з УНЧ,режимі "ПРИЙОМ". R10 - елемент початкового усунення підсилювача, що виводить його роботу на лінійну ділянку. Наявність елементів C8,C9,VD1,VD2 перетворює цей пристрій на підсилювач-обмежувач (компресор) з вихідним сигналом близько 0,6v . Для того щоб не розширювати смугу частот, що передаються, понад норму і не "пилити" служить каскад фільтра НЧ на транзисторі VT1. З движка резистора R1 модульний сигнал можна подати на варикап, для здійснення процесу модуляції. Цим самим резистором проводиться установка максимальної девіації частоти.
Демодулятор ЧС сигналу з ФАПЛ.
Ця схема була використана в приймальному тракті ЧМ трансівера, як підсилювач 2-ї ПЧ і демодулятора ЧС сигналу. При подачі на вхід ЧС сигналу величиною 5мкВ і девіацією 1,5 кГц співвідношення співвідношення/шум на виході було не менше 20дб. При випробуванні мікросхеми 174ХА6 в типовому режимі, рекомендованому виробником, таке співвідношення сигнал/шум виходило при подачі на вхід сигналу більше 50 мкВ. Причому корисний сигнал починав виявлятися на слух при вхідному сигналі більше 25-30 мкВ.
На малюнку наведено приклад включення мікросхеми 174ХА6. Від типового він відрізняється тим, що замість фазозсувного контуру, тут працює автогенератор з ФАПЧ . Власне генератор включає елементи VT1,2,VD1,2,R5,R6,R8,L2. Особливістю генератора зібраного за такою схемою є, що він не вимагає ніякого налаштування, за винятком підстроювання частоти за допомогою сердечника котушки L2. На загальну працездатність це не вплине.
Для досягнення зазначених вище параметрів необхідно забезпечити дотримання декількох умов. Одним з них є застосування в якості керуючих діодів VD1,2варикапів з "крутою" характеристикою керування. Чим вона "крутіша", тим вище чутливість. Також важливо не "перекачати" змішувач мікросхеми. Для цього конденсатори зв'язку C8, C9 повинні мати невелику ємність. Я експериментував із варикапами типу КВ129. Вони мають характерний злам вольт-ємнісної характеристики, після якого її крутість різко змінюється. Величиною резистора R8 підбирається такий режим роботи, при якому керування варикапами ведеться на відрізку вольт-ємнісної хар-ки має максимальну крутість.
Рівень вихідного демодулированного НЧ сигналу може становити 5-8 мВ. Це менше того, що дають звичайні ЧМ детектори. Тому необхідно застосовувати додатковий каскад посилення НЧ.
Цікава особливість. Рівень шуму, за відсутності корисного сигналу, набагато нижче порівняно з традиційним трактом 2-ї ПЧ (наприклад на м/сх 174ХА26, MC3361, MC3362 і т.п.). Від цього виникає відчуття чистоти ефіру, особливо на 2 м діапазоні. Від цього "слабкі" кореспонденти відразу стають як би "сильнішими", виходячи з-під шумової завіси. Тут головне, не перекачати тракт попередніми каскадами як по посиленню, так і по шумах!
R5, R6 – 10 кОм, R7 – 5,1 кОм. R8 – 10 – 100 кОм, підбирається залежно від типу застосованих варикапів. C6 - 1000 pF, C8, C9 -5,6 pF. Індуктивність L2 також розраховується під конкретний тип варикапів.
ЧМ детектор із ФАПЧ, без котушок.
Цю схему можна використовувати у вузькосмуговому УКХ приймачі для детектування ЧС-ФМ сигналу на частотах 2-ї ПЧ до 500кГц. Ось її короткі дані:
Чутливість на частоті 465 кГц. 20-30 мВ
Вихідна напруга НЧ (девіація 2кГц, сигналом 1000Гц). 25 мВ
За відсутності корисного сигналу і синхронізму у системі, на Вых.лог. присутній високийрівень постійної напруги. З появою сигналу частотою 465 кГц відбувається його "захоплення" і напруга на цьому виході падає до 0. Цей вихід можна використовувати як індикатор налаштування детектора на робочу частоту. Налаштовують схему так. Поступово зменшуючи рівень вхідного ПЧ сигналу і не випускаючи його із зони захоплення, підлаштовують потенціометр R3 частоту власного генератора мікросхеми . Мінімальний рівень вхідного сигналу, який схема ще "відчуває", дорівнює приблизно 5-8 мВ.
Схема стабільно працює у широкому діапазоні вхідних сигналів. Перевіряв до 1,5 В. Тим не менш, доцільно все ж таки поставити на вході хоча б найпростіший обмежувач, наприклад, що складається з двох зустрічно-паралельних діодів.
Повторюючи цю схему корисно звернути увагу до вибору конденсатора C6, вірніше його ТКЕ .Я використовував плівковий.
Ця схема була використана в УКХ приймачі на 2 м діапазон і показала добрі результати.
До переваг даного вузла можна віднести відсутність котушок індуктивності. Що не важливо для лінивих.
Мостовий УНЧ на м/сх 174Н19.
Мостове включення двох мікросхем 174Н19 дозволяє підвищити вихідну потужність УНЧ приблизно в 2 рази. Крім того, відпадає потреба у використанні розділювального конденсатора великої ємності, на виході. У цьому зменшуються частотні спотворення всього УНЧ.
Максимальна вихідна потужність цього підсилювача залежить від напруги живлення та опору навантаження та може досягати 30-35 Вт. При цьому нелінійні спотворення не перевищують зазначених у технічних умовах на м/сх 174УН19. Коефіцієнт посилення УНЧ дорівнює 10. Його легко можна змінювати у будь-який бік, змінивши значення R3 або R4. Однак збільшувати R4 більше 100 Ком не слід. на стабільність роботи починаєДається взнаки вхідний струм м/сх (вив.2), і вона падає. Мікросхеми мають захист від перевантаження і термозахист. Використання радіаторів – обов'язкова умова.
174УН19 це аналог TDA2020.
Три варіанти простого гетеродину.
Цей гетеродин можна використовувати в різних конструкціях радіоприймальних пристроїв. Схемотехніка як і фізична його реалізація досить проста. Діапазон робочих частот тягнеться від найнижчих до НВЧ, і залежить від параметрів L1, C5, C6, VD1, VD2. На частотах приблизно до 400-500 МГц, як VT1, VT2 можна використовувати транзистори КТ368. Достоїнством цих схем є те, що вони не вимагають будь-якої попередньої установки режиму по постійному струму. Амплітуда вихідного сигналу завжди постійна і дорівнює приблизно 0,6 V • Два виходи (1 і 2) призначені для подачі сигналу Fгет. на диференціальний змішувач або перемножувач на мікросхемі (наприклад, 174ПС1,174ПС4 і т.д.). Якщо використовується змішувач на польовому транзисторі, то Fгет. можна взяти, наприклад, з колектора VT1. Змішувач із низьким вхідним опором необхідно підключати до гетеродина через буферний каскад, рис.3. Транзистори VT3, VT4 – відповідні, p-n-p. Наприклад, КТ339.
Для роботи з високорівневими діодними змішувачами потужність цих гетеродинів недостатня і потребує додаткового посилення. Зі змішувачем на зустрічно-паралельних діодах схема на рис.3 підійде цілком. При цьому елементи VT3, C2, R4 можна виключити. Також можна виключити С4, якщо потрібно управління частотою "вручну", а не за допомогою синтезатора. У цьому випадку висновок 4 можна підключити до потенціометра, що змінює напругу на ньому.