2.4. Приемные устройства оповещения и сигнализации

2.4. Приемные устройства оповещения и сигнализации

Описанные выше устройства — радиопередатчики и радиоретрансляторы — не могут быть эффективно использованы без приемного устройства. Для того, чтобы их целенаправленно использовать, они должны работать совместно со специальным радиоприемным устройством. В этой главе приводятся принципиальные схемы и подробные описания некоторых радиоприемных устройств. Особое внимание при выборе схем было уделено таким техническим характеристикам устройств, как высокая чувствительность, простота изготовления, минимально возможное количество деталей, простая настройка и др. При этом радиоприемники разделены по ряду признаков или особенностей их использования и изготовления. Описание начинается с приемников диапазона 27–29 МГц, работающих с амплитудной и частотной модуляцией. Далее приведен раздел с описанием радиоприемных устройств, работающих в диапазоне 65-108 МГц. Отдельно рассмотрены радиоприемные устройства более высокочастотного диапазона. Один из разделов данного параграфа включает в себя описание радиоприемных приставок и конвертеров на различные радиочастотные диапазоны.

Предлагаемые радиоприемные устройства могут быть использованы не только для работы с радиопередатчиками, но и в различных приемных трактах: трактах радиостанций, охранных сигнализаций и в системах дистанционного управления.

Печатные и монтажные платы устройств не приводятся по коммерческим соображениям, они изготавливаются самостоятельно, в зависимости от используемых деталей, габаритных размеров и так далее.

2.4.1. Радиоприемные устройства AM сигналов высокой чувствительности

Данное радиоприемное устройство позволяет принимать амплитудно-модулированные сигналы и диапазоне 27–29 МГц. Оно обладает высокой чувствительностью не хуже 0,5 МкВ/м при соотношении сигнал шум 3/1. Избирательность по соседнему каналу при расстройке на 9 кГц не хуже 30 дБ. Ток потребления при средней громкости — около 30 мА.

Принципиальная схема радиоприемника приведена на рис. 2.46.

Рис 2.46. Радиоприемное устройство амплитудно-модулированных сигналов

С антенны сигнал поступает на входной контур L1, С2, выделяющий полосу частот принимаемого сигнала. Выделенный высокочастотный сигнал с отвода катушки L1 поступает на базу транзистора VT2, входящего в состав каскодного смесителя. На эмиттер этого же транзистора с отвода катушки L3 поступает сигнал гетеродина, который собран на транзисторе VT4. Частота сигнала гетеродина задается параметрами частотозадающего контура L3, С9. Перестройка гетеродина осуществляется конденсатором переменной емкости С9. Частота гетеродина должна отличаться от частоты принимаемого сигнала на величину промежуточной частоты, в данном случае — на 465 кГц.

Каскодный смеситель, собранный на транзисторах VT1 и VT2, выполнен по схеме ОЭ — ОБ. Благодаря этому смеситель имеет большое выходное сопротивление, что позволяет включить контур L2, С6, настроенный на промежуточную частоту, в коллекторную цепь транзистора VT1. Режимы работы транзисторов смесителя по постоянному току определяются сопротивлением резисторов R1 и R2.

С выхода смесителя сигнал промежуточной частоты поступает на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT3. Он согласует высокое выходное сопротивление смесителя с низким входным сопротивлением пьезокерамического фильтра ZQ1. Фильтр ZQ1 определяет селективность по соседнему каналу. Он нагружен на согласованную нагрузку, функцию которой выполняет резистор R7. С этой нагрузки напряжение промежуточной частоты (ПЧ) поступает на вход двухкаскодного усилителя ПЧ, выполненного на транзисторах VT5-VT8. В каскодных усилителях используются схемы на транзисторах разной структуры с включением их по схеме ОК-ОБ.

Режим работы транзисторов определяется сопротивлением резисторов R8, R9 и R11, R12.

Детектор приемника выполнен па диоде VD1, который нагружен на высокое входное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе VT11. Постоянная составляющая базового напряжения этого транзистора смещает рабочую точку диода VD1 в прямом направлении и поддерживает ее в начале криволинейного участка вольт-амперной характеристики, что обеспечивает лучшее детектирование слабых сигналов, а следовательно и более высокую чувствительность, чем обычный детектор. С нагрузки эмиттерного повторителя VT11 продетектированный низкочастотный сигнал поступает на регулятор громкости, выполненный на резисторе R19, и далее на усилитель звуковой частоты.

Приемник имеет эффективную систему автоматической регулировки усиления (АРУ). Для работы системы АРУ используется напряжение ПЧ, снимаемое с коллектора транзистора VT7. Положительные волны этого напряжения поступают в цепь базы транзистора VT10, который при повышении уровня входного сигнала, а следовательно и сигнала ПЧ, открывается. Это приводит к закрытию транзистора VT9, в результате чего уменьшается напряжение на эмиттере этого транзистора, одновременно снижается и напряжение питания смесителя и первого каскада УНЧ, что приводит к уменьшению усиления этих каскадов. Цепь, состоящая из R17 и VD3, служит для создания на аноде VD2 положительного напряжения, смещающего рабочую точку транзистора VT10 в сторону наибольшей чувствительности, тем самым компенсируя затухание, вносимое резистором R15.

Усилитель звуковой частоты приемника выполнен по типовой схеме на транзисторах VT12-VT14 и особенностей не имеет. Нагрузкой усилителя служит малогабаритный громкоговоритель В1 с сопротивлением катушки не менее 8 Ом или головные телефоны.

В радиоприемнике используются резисторы типа МЛТ-0,125, электролитические конденсаторы типа К50-6, К50-16 или К50-35, подстроечные конденсаторы типа КПК, конденсатор С9 желательно использовать с воздушным диэлектриком, пьезокерамический фильтр ZQ1 типа ФП1П-061-08 или ФП1П-026 с частотой настройки 465 кГц.

Для намотки катушек используются полистироловые каркасы с подстроечными сердечниками из феррита 100НН диаметром 2,8 мм и длиной 14 мм. Катушки L1 и L3 имеют по 20 витков провода ПЭВ 0,18 мм.

Отвод у катушки L1 сделан от 7 витка, считая от заземленного вывода. У катушки L3 отвод сделан от 1 витка. Катушка контура ПЧ L2 наматывается на стандартном четырехсекционном каркасе и помещается в трубчатый ферритовый магнитопровод из феррита марки 400НН, сердечник из того же материала. Катушка L2 содержит 120 витков провода ПЭВ 0.12 мм.

Настройку приемника следует начинать с усилителя звуковой частоты. Подбором сопротивления резистора R21 устанавливается напряжения в точке соединения, эмиттеров транзисторов VT13, VT14. Оно должно быть равным половине напряжения источника питания. Напряжение на электродах транзисторов каскадов ПЧ и АРУ устанавливается подбором сопротивлений резисторов в цепи базы при отсутствии входного сигнала и отключенном гетеродине. Необходимые значения напряжений в вольтах приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3. Значения напряжений на выводах транзисторов

Контур L2, С6 настраивается на частоту ПЧ — 465 кГц. Входной контур настраивается на середину принимаемого диапазона. Приемник можно использовать совместно с радиопередатчиками, имеющими кварцевую стабилизацию частоты. Для этого используют несколько фиксированных настроек.

Это достигается изменением схемы гетеродина (рис. 2.47).

Рис. 2.47. Использование кварцевого резонатора в схеме гетеродина приемника

Вместо конденсатора переменной емкости С9 устанавливается подстроечный конденсатор. Кварцевый резонатор ZQ2 включается между коллектором и базой транзистора VT4. Частота кварца ZQ2 должна отличаться от частоты кварца передатчика на значение ПЧ, равное 465 кГц. При использовании нескольких кварцованных передатчиков в гетеродине приемника необходимо использовать соответствующее число кварцевых резонаторов, которые подключаются при помощи переключателя.

Радиоприемное устройство AM сигналов с фиксированной настройкой частоты

В отличие от предыдущего, предлагаемое устройство имеет более простое схемное решение. Приемник работает в диапазоне 27–29 МГц с амплитудной модуляцией. Чувствительность около 4 мкВ/м. Селективность по соседнему каналу — 26 дБ. Приемник имеет фиксированную настройку на один или несколько каналов. Принципиальная схема радиоприемника приведена на рис. 2.48.

Рис. 2.48. Радиоприемник с фиксированной настройкой частоты

Принятый сигнал выделяется контуром L1, С2 и усиливается усилителем высокой частоты, выполненным на транзисторе VT1. На транзисторе VT2 выполнен преобразователь частоты с совмещенным гетеродином и кварцевой стабилизацией частоты гетеродина кварцем ZQ1.

Усиленный сигнал с коллектора VT1 смешивается с сигналом гетеродина. В результате на коллекторе транзистора VT2 формируется сигнал промежуточной частоты. Сигнал ПЧ выделяется пьезокерамическим фильтром ZQ2 с частотой настройки 465 кГц и усиливается двухкаскадным усилителем промежуточной частоты, собранным на транзисторах VT3, VT4. Детектор приемника выполнен на диодах VD1, VD2. С детектора сигнал поступает на систему АРУ, состоящую из цепи R8, С8, R10, а также через регулятор громкости R13 на усилитель звуковой частоты, аналогичный приведенному на рис. 2.16.

Диоды VD1, VD2 могут быть типа Д18, ГД507. Пьезокерамический фильтр ZQ2 может быть любой с частотой настройки 465 кГц.

Дроссели Др1, Др2 намотаны на резисторах МЛТ-0.25 сопротивленпем более 100 кОм. Каждый имеет но 100 витков провода ПЭВ 0,1.

Конструкция катушки L1 аналогична предыдущему описанию, она содержит 13 витков провода ПЭВ 0,23 с отводом от 3 витка.

Настройку начинают с установки токов коллекторов транзисторов VT1-VT4. Ток коллектора VТ1 (0,6 мА) устанавливается подбором сопротивления резистора R1. Токи коллекторов VT2-VT4 устанавливаются подбором сопротивлений резисторов R3, R7, R11, соответственно, равными 1, 0,5 и 0.05 мА.

Радиоприемное устройство AM сигналов на специальной микросхеме

Предлагаемое радиоприемное устройство по схемному решению намного проще рассмотренного выше. Это стало возможным благодаря использованию в приемнике специализированной микросхемы К174ХА10.

Она включает в себя тракт ПЧ, детектор, УЗЧ.

Чувствительность приемника при отношении сигнал/шум 12 дБ — около 1 мкВ/м. Селективность по соседнему каналу — 32 дБ (целиком зависит от параметров используемого пьезокерамического фильтра). Селективность по зеркальному каналу — 26 дБ. Мощность усилителя звуковой частоты 100 мВт на нагрузке сопротивлением 8 Ом. Приемник работает при питающих напряжениях от 4 до 9 В. Принципиальная схема приведена на рис. 2.49.

Рис 2.49. Приемник амплитудно-модулированных сигналов

Сигнал с антенны поступает на базу транзистора VT1, который выполняет роль резонансного усилителя высокой частоты. Контур L1, СЗ определяет селективность приемника по зеркальному каналу. Усиленный сигнал поступает на вход преобразователя частоты, выполненного на транзисторе VT2 по схеме с совмещенным гетеродином, частота которого стабилизирована кварцем ZQ1. С нагрузки преобразователя, дросселя Др1, сигнал промежуточной частоты поступает на пьезокерамический фильтр ZQ2, который из набора частот выделяет промежуточную частоту 465 кГц. Отфильтрованная ПЧ поступает на вход УПЧ микросхемы DA1. Выходной каскад УПЧ включен по нестандартной схеме, роль нагрузки УПЧ выполняет резистор R8. Это немного ухудшает качество детектирования, но позволяет отказаться от использования контуров ПЧ и их настройки. С выхода детектора напряжение звуковой частоты поступает на регулятор громкости R10 и с него на вход усилителя мощности данной микросхемы. С выхода УЗЧ сигнал через конденсатор С13 поступает в нагрузку — громкоговоритель или головные телефоны.

Транзисторы VT1, VT2 можно заменить на КТ342, КТ368. Все сопротивления в схеме — типа МЛТ-0,125, резистор R10 — типа СП1.

Катушка L1 намотана на ферритовом стержне диаметром 2,8 мм и длиной 14 мм и содержи! 16 витков провода ПЭВ 0,23 мм с отводом от 11-го витка, считая снизу по схеме. Дроссель Др1 намотан на аналогичном стержне и содержит 150 витков провода ПЭВ 0,1 мм.

Настройку начинают с установки коллекторных токов транзисторов VT1 и VT2 равными 0,7 мА и 2 мА, соответственно, путем подбора сопротивлении резисторов R1 и R3. Резистор R8 подбирают по минимуму искажений звукового сигнала при минимальном уровне шумов на выходе УЗЧ. Контур L1, С3 настраивается на частоту высокочастотного сигнала.

Модернизировать данный приемник можно, применив еще одну специализированную микросхему — DA2 К174ПС1. Она выполняет функцин смесителя и гетеродина и имеет больший коэффициент передачи.

Высокочастотная часть схемы (рис. 2.49) заменяется на схему, представленную на рис. 2.50.

Рис. 2.50. Высокочастотная часть схемы приемника

Обозначение деталей схемы продолжает рис. 2.49. Катушка L1 выполнена без отвода. Транзистор VT3 выполняет роль симметрирующего устройства.

2.4.2. Радиоприемные устройства ЧМ сигналов высокой чувствительности

Радиоприемное устройство предназначено для приема сигнала в диапазоне 27–29 МГц с использованием узкополосной частотной модуляции с девиацией частоты 2,5 кГц. Чувствительность такого приемника около 1 мкВ. Напряжение питания — 4–9 В. Избирательность по соседнему и зеркальному каналам не хуже 40 дБ и 23 дБ, соответственно. Принципиальная схема приемника приведена на рис. 2.51.

Рис. 2.51. Приемник с девиацией частоты 2,5 кГц

Приемник выполнен по супергетеродинной схеме на интегральной микросхеме К174ХА26, которая предназначена для работы в тракте ПЧ приемников с двойным преобразованием частоты. Для упрощения схемы в нашем случае используется только одно преобразование частоты.

Сигнал от антенны поступает на входной контур L1, С3, настроенный на частоту входного сигнала. Диоды VD1, VD2 служат для ограничения входного сигнала большой амплитуды, например, импульсных помех. Контур L1, СЗ полностью подключен к затвору транзистора VT1 типа КП350А. Этот транзистор выполняет роль резонансного усилителя высокой частоты. В его стоковую цепь включен контур L2, С4, также настроенный на частоту принимаемого сигнала. С катушки связи L3 усиленный сигнал поступает на вход смесителя микросхему DA1. На второй затвор транзистора VT1 поступает напряжение, снимаемое с движка подстроечного резистора R1.

Изменением напряжения на втором затворе транзистора изменяют коэффициент усиления резонансного усилителя на транзисторе VT1 и, как следствие, повышают чувствительность всего приемника в целом. Гетеродин приемника выполнен на элементах, входящих в состав микросхемы DA1, его частота определяется подключенным к выводу 1 кварцевым резонатором. Частота кварцевого резонатора должна отличаться от частоты входного сигнала на 465 кГц (в меньшую или большую сторону). С выходе смесителя сигнал ПЧ через буферный каскад поступает на пьезокерамический фильтр ZQ2, который определяет селективность по соседнему каналу. С выхода фильтра ZQ2 сигнал поступает на усилитель-ограничитель ПЧ и частотный детектор, входящие в состав микросхемы DA1. Пятикаскадный УПЧ имеет коэффициент усиления по напряжению около 100.

Детектор выполнен по схеме двойного балансного перемножителя.

Для нормальной работы детектора необходим фазосдвигающий контур L4, С21. Резистор R14 шунтирует контур, расширяя тем самым его полосу пропускания. От него зависит чувствительность и уровень шумов на выходе устройства. Резистор R14 подбирается по оптимальному значению приведенных показателей. Продетектированный сигнал усиливается предварительным УЗЧ, который также находится в микросхеме DA1, и поступает на регулятор громкости, выполненный на резисторе R12, а с движка этого переменного резистора — на вход УЗЧ. выполненного на микросхеме DA2 типа К174ХА10.

Приемник имеет систему бесшумной настройки, которая работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала или значительном снижении его уровня на выводе 10 микросхемы DA1 резко увеличивается уровень шумов, которые имеют максимальную спектральную плотность в диапазоне 7-10 кГц. Этот шум поступает на активный фильтр, собранный на операционном усилителе, входящем в состав микросхемы DA1. Усиленный сигнал шумов поступает на детектор, собранный на диоде VD3, где и преобразуется в уровень постоянного напряжения. Это напряжение поступает на вход триггера, входящего в состав микросхемы DA1, на выходе которого (вывод 16), при отсутствии полезного сигнала, устанавливается нулевой уровень.

Этот уровень шунтирует регулятор громкости R13 и блокирует вход УЗЧ. Порог срабатывания системы бесшумной настрой к и устанавливается резистором R4.

В приемнике вместо микросхемы DA1 типа К174ХА26 можно использовать микросхему КФ1066ХА2. Эта микросхема по своему составу аналогична К174ХА26, но отличается расположением выводов.

Вместо микросхемы DA2 можно использовать К174УН14, К174УН7 или выполнить УЗЧ на дискретных элементах. Транзистор КП350 можно заменить на KП306. Пьезокерамическии фильтр ZQ2 любой малогабаритный фильтр на 465 кГц. Катушки L1, L2, L3 намотаны на цилиндрических каркасах диаметром 5 мм с подстроенными сердечниками из феррита марки 100НН, длиной 12 мм и диаметром 2,8 мм. Катушка L1 содержит 9 витков с отводом от третьего витка, L2 — 9 витков, L3 — 3 витка провода ПЭВ 0,3 мм. Катушка L3 наматывается поверх катушки L2. Катушка L4 наматывается на каркасс от контура ПЧ радиовещательного приемника и содержит 90 витков провода ПЭВ 0.12 мм.

Настройку приемника выполняют традиционным способом. Резистором R1 устанавливается максимальная чувствительность, а резистором R4 — порог срабатывания бесшумной настройки.

Приемник УКВ диапазона с ЧМ

Приемник предназначен для приема станций, работающих в диапазоне 64-108 МГц с частотной модуляцией. Чувствительность приемника при соотношении сигнал/ шум 30 дБ не хуже 70 мкВ/м. Избирательность по соседнему каналу 18 дБ. Питается приемник от источника питания напряжением 9 В. Принципиальная схема приемника представлена на рис. 2.52.

Рис. 2.52. Приемник с широкополосной частотной модуляцией

Сигнал с антенны через конденсатор С2 поступает на входной контур L1, С1, настроенный на середину диапазона. В процессе настройки на станцию этот контур не перестраивается. Выделенная этим контуром полоса частот поступает на преобразователь частот, выполненный на микросхеме ДА1 типа К174ПС1. На этой же микросхеме выполнен и гетеродин приемника. Частота гетеродина определяется параметрами контура L2, С6, С8, С9, С10, VD1, С11. При настройке на станцию постоянное напряжение, снимаемое с движка подстроечного резистора R5, воздействует на катод варикапа VD1 и изменяет его емкость и, следовательно, частоту гетеродина. Напряжение АПЧГ поступает с микросхемы DA2 на анод этого варикапа.

Напряжение ПЧ частотой 6.5 МГц выделяется на нагрузке преобразователя частоты резисторе R1 и через пьезокерамический фильтр ZQ1 поступает на вход микросхемы DA2 тина К174УРЗ. Последняя содержит УПЧ, усилитель-ограничитель, фазоинвертор и частотный детектор, предварительный УЗЧ с электронной регулировкой громкости.

В фазоинверторе детектора работает колебательный контур L3, С21.

На резисторе R7 выделяется напряжение АПЧГ, которое поступает на варикап VD1 через цепь R16, C16, R6. С детектора сигнал поступает на вход предварительного УЗЧ. Регулировка громкости осуществляется изменением сопротивления резистора R10. С выхода этого усилителя сигнал ПЧ поступает на усилитель мощности, выполненный на операционном усилителе — микросхеме DA3 типа КР1407УД2 и двух транзисторах VT1, VT2, включенных по схеме эмиттерных повторителей.

Катушки приемника L1 и L2 бескаркасные, наматываются на оправке диаметром 3 мм. Катушка L1 содержит 7 витков с отводом от 1 витка, катушка L2 — 7 витков провода ПЭВ 0,4 мм. Катушка L3 наматывается на ферритовом сердечнике марки 400НН диаметром 2.8 мм и длиной 14 мм. Катушка L3 содержит 16 витков ПЭВ 0,3 мм, она должна с небольшим трением перемещаться по стержню. После настройки все катушки фиксируются эпоксидной смолой или герметиком. Фильтр ZQ1 — типа ФП1П86202 или любой другой на 6,5 МГц. Можно использовать и фильтры на 5,5 МГц или 10,7 МГц, но в этом случае необходимо будет изменить параметры контура L3, С21. Резистор R5 лучше взять подстроечный многооборотный. Микросхему DA3 можно заменить на КР140УД1208 или любой операционный усилитель, включенный по типовой схеме.

Настройка приемника особенностей не имеет.

При желании принимать сигнал от нескольких радиомикрофонов, разнесенных по частоте, необходимо немного доработать приемник, путем введения нескольких фиксированных настроек. Примерный вариант схемы фиксированных настроек показан на рис. 2.53.

Рис. 2.53. Схема фиксированных настроек

Из схемы можно исключить конденсаторы С4, С5, заменив их катушкой связи L4 (рис. 2.54), намотанной между витками катушки L1. Катушка L4 содержит 2 витка того же провода, что и катушка L1.

Рис. 2.54. Трансформаторная связь с микросхемой DA1

Схему приемника можно несколько упростить, использовав гибридную микросхему от канала звукового сопровождения современных цветных телевизоров типа УПЧЗ-1М или УПЧЗ-2. В составе этих блоков есть полный тракт ПЧ УКВ ЧМ приемника с промежуточной частотой 6,5 МГц. Изменение схемы представлено на рис. 2.55

Рис. 2.55. Подключение микросхемы УПЧЗ-1М

Однако следует иметь в виду, что эта схема не имеет системы АПЧГ.

Поэтому нужно принимать меры по экранировке платы, чтобы исключить влияние тела оператора на настройку приемника.

Приемник УКВ диапазона с ЧМ и низковольтным питанием

Приемник работает в диапазоне 64-108 МГц и имеет чувствительность не хуже 5 мкВ/м. Номинальное напряжение питания — 3 В.

Весь высокочастотный тракт, включая ЧМ детектор, УВЧ и гетеродин, собран на одной специализированной микросхеме DA1 типа К174ХА34. Эта микросхема представляет собой УВЧ, смеситель, гетеродин, УПЧ, усилитель-ограничитель, ЧМ детектор, системы шумопонижения и сжатия девиации частоты, которая позволяет использовать низкую промежуточную частоту 60–80 кГц. Принципиальная схема приемника приведена на рис. 2.56.

Рис. 2.56. Приемник с низковольтным питанием

Сигнал с антенны поступает на УВЧ через конденсатор C1. Частоту настройки гетеродина определяют элементы L1, С4, С5, VD1. Настройка на станции осуществляется резистором R1, изменяющим напряжение на варикапе VD1 типа КВ109.

В качестве ФПЧ используются активные RC-фильтры на операционных усилителях, внешними элементами которых являются конденсаторы С6, С8, С9, С11, С12 и С13. Сигнал звуковой частоты через конденсатор C16 поступает на регулятор громкости — резистор R3.

УЗЧ приемника может быть любым, в том числе и на микросхеме К174ХА10. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,125. Катушка L1 бескаркасная с внутренним диаметром 3 мм. Она имеет 7 витков провода ПЭВ 0,31.

Настройка заключается в укладке диапазона подстройкой конденсатора С4.

УКВ приемник с ЧМ на специализированной микросборке КХА058

Этот приемник прост в настройке и в изготовлении, и может быть рекомендован для повторения широкому кругу читателей. Основу приемника составляет микросборка КХА058, которая содержит в своем составе гетеродин, смеситель, УПЧ, детектор. Приемник имеет чувствительность с антенного входа около 5 мкВ/м при соотношении сигнал/шум 26 дБ. Принципиальная схема приемника представлена на рис. 2 57.

Рис. 2.57. Радиоприемник на микросборке КХА058

Сигнал с антенны поступает на вход апериодического усилителя высокой частоты, выполненного на транзисторе VT1 типа КТ3107. Усиленный сигнал через конденсатор СЗ поступает на вход микросборки DA1. В ней происходит усиление и демодуляция ЧМ сигнала принимаемой радиостанции. Частота гетеродина определяется параметрами контура L1, VD1 и конденсатора, находящегося в микросборке. Перестройка в пределах диапазона производится изменением напряжения на варикапе VD1, которое снимается с движка резистора R7. Напряжение на резистор R7 подается от внутреннего стабилизатора микросборки.

Выходное напряжение НЧ с выхода микросборки поступает на вход эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 типа КТ315. С него сигнал подается на головные телефоны В2 или на вход УЗЧ с чувствительностью не хуже 50 мВ.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ3128, КТ361. Транзистор VT2 — на KT3102. Вместо варикапа VD1 можно использовать КВ109, KB122, КВ123. Катушка L1 бескаркасная, намотана на оправке диаметром 3,5 мм. Катушка L1 содержит 7 витков провода ПЭВ 0,4 мм для диапазона 68–80 МГц или 3 витка — для диапазона 80-108 МГц.

Если предполагается использовать приемник для работы с одним радиомикрофоном, то можно применить фиксированную настройку.

При этом можно исключить из схемы элементы VD1, R7, R8, а параллельно катушке L1 включить подстроенный конденсатор емкостью 4-30 пФ, который позволит перекрыть весь необходимый диапазон.

2.4.3. Конвертеры для работы с радиоприемниками вещательных диапазонов

Как правило, у потребителя уже имеется приемник на радиовещательные диапазоны, и ему нет необходимости собирать и настраивать приемное устройство для работы с радиопередатчиками. Достаточно иметь приставку-конвертер, работающую с обычным приемником. Конвертеры несколько снижают чувствительность приемника, но в ряде случаев это не мешает получать качественный прием необходимого сигнала. Ниже приводятся схемы и описания конвертеров на транзисторах и микросхемах. Устройства рассчитаны для работы в определенных диапазонах частот. Однако все описанные устройства можно использовать и на других частотах. Для этого, как правило, нужно только изменить частоту гетеродина конвертера. Конструктивно они могут быть выполнены в отдельном корпусе и с автономным источником питания. Но можно и встраивать их непосредственно в корпус используемого приемника.

УКВ конвертер на двух полевых транзисторах

Принципиальная схема конвертера представлена на рис. 2.58.

Рис. 2.58. Конвертер на двух полевых транзисторах

Он позволяет принимать сигналы с частотной модуляцией при помощи обычного УКВ ЧМ приемника. Входной сигнал с частотой 58–78 МГц выделяется входным контуром L1, С1, настроенным на середину этого диапазона, и поступает далее на затвор полевого транзистора VT1 типа КП3О3Г. На этом транзисторе выполнен преобразователь частоты. На исток транзистора VT1 через конденсатор С4 подается сигнал гетеродина, выполненного на полевом транзисторе типа КП303Г. Контур гетеродина L2, С6 настроен на частоту 30 МГц. В результате входной сигнал преобразуется в сигнал частотой 88-108 МГц. Этот сигнал снимается со стока транзистора VT1 и через конденсатор СЗ поступает на антенный вход промышленного приемника.

Транзисторы могут быть с другими буквенными индексами. Резисторы типа МЛ-0,125, конденсаторы КМ, КД, КЛС, катушки L1, L2 намотаны на каркасах диаметром 4 мм и длиной 10 мм с латунными подстроечными сердечниками длиной 5 мм. Катушка L1 содержит 5 витков с отводом от 1 витка, катушка L2 10 витков с отводом от 2 витка. Обе катушки намотаны проводом ПЭВ-2 0,4 мм.

Настройка конвертера заключается в настройке контура гетеродина на частоту 29–31 МГц. Входной контур настраивается на середину принимаемого диапазона. Конвертер можно использовать и для приема сигналов в диапазоне 88-108 МГц на УКВ ЧМ радиовещательный приемник. Для этого нужно уменьшить емкость конденсатора С1 до 15 пФ.

УКВ конвертер на одном полевом транзисторе

Конвертер представляет собой модернизированный вариант предыдущей схемы. В данной схеме преобразователь частоты на полевом транзисторе заменен диодным смесителем. Это сделано с целью согласования низкого входного сопротивления приемника с выходным сопротивлением преобразователя на транзисторе. Диодный смеситель в этом случае имеет более высокий коэффициент передачи, а следовательно, увеличивается и чувствительность конвертера в целом.

Принципиальная схема конвертера приведена на рис. 2.59.

Рис. 2.59. Конвертер на полевом транзисторе

Гетеродин конвертера выполнен на транзисторе VT1, его частота задается параметрами катушки L1 и конденсатора C1. Сигнал гетеродина частотой около 30 МГц поступает на анод германиевого диода VD1. На катод этого диода поступает принятый антенной сигнал. Одновременно на катоде диода присутствуют и сигналы продуктов преобразования частот: F_с + F_г и F_с — F_г, которые выделяются входными цепями используемого приемника. Конвертер может работать без дополнительной настройки с приемником диапазона УКВ1 или УКВ2.

В качестве диода VD1 можно использовать практически любой маломощный диод, например, Д18, ГД507 и т. д. В качестве катушки L2 использован дроссель ДМ-0,1 с индуктивностью 10 мкГн. Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 5 мм и длиной 10 мм, и содержит 10 витков провода ПЭВ-2 0,4 мм с отводом от 2 витка.

Подстроечный сердечник — из меди или латуни длиной 5 мм.

Настройка производится аналогично рассмотренной выше схеме.

УКВ конвертер на специализированной микросхеме

Отсутствие элементов настройки существенно упрощает конструкцию преобразователя, так как настройка производится самим приемником. В конвертере используется микросхема К174ПС1, которая имеет хорошую развязку между сигналом гетеродина и входным сигналом.

Следовательно, даже мощные входные сигналы незначительно расстраивают гетеродин. Микросхема некритична к питающему напряжению, так как содержит встроенный стабилизатор напряжения.

Принципиальная схема конвертера приведена на рис. 2.60.

Рис. 2.60. Конвертер на специализированной микросхеме

Частоту гетеродина определяют параметры контура L1, С4. Входной сигнал поступает через конденсатор С1 на вход преобразователя частоты. На нагрузке преобразователя резисторе R3 выделяются суммарная и разностная составляющие сигнала. Частота гетеродина задается равной 40 МГц. При использовании приемника с диапазоном 88-108 МГц используется разностная частота, а суммарная — отфильтровывается входными цепями приемника. В нашем случае с помощью конвертера перекрывается диапазон входных сигналов от 128 МГц до 148 МГц. При необходимости можно перекрывать и другие диапазоны, путем изменения частоты гетеродина. Микросхема DA1 работоспособна до частоты 200 МГц.

Катушка L1 намотана на подстроечном сердечнике от магнитопровода СБ-1a и содержит 5 витков провода ПЭВ 0,3 мм, намотанных виток к витку. Микросхему DA1 можно заменить на К174ПС4 или ее аналог S042P.

Настройка конвертера сводится к установке частоты гетеродина изменением индуктивности катушки L1.

Миниатюрный конвертер на частоту 430 МГц

Данный конвертер во многом похож на предыдущий. Отличие состоит в том, что в нем применена микросхема К174ПС4, позволяющая принимать сигнал с частотой до 1 ГГц. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 2.61.

Рис. 2.61. Схема миниатюрного конвертера

Входной сигнал с антенны поступает на катушку L1. С катушки сигнал снимается одновременно на оба входа микросхемы. Частота гетеродина устанавливается элементами C1, С2, СЗ, L2. Нагрузкой преобразователя служит колебательный контур L3, С4, настроенный на частоту в диапазоне 88-108 МГц. Через конденсатор С5 преобразованный сигнал поступает на вход приемника. Конвертер имеет высокую чувствительность и малые габариты. Катушка L1 сделана из провода ПЭВ 0,8 мм длиной 30 мм. Ее конструкция и расположение приведены на рис. 2.62.

Рис. 2.62. Миниатюрный конвертер

Катушка L2 бескаркасная с внутренним диаметром 2 мм, намотана проводом ПЭВ 0,23 и содержит 6 витков. Катушка L3 намотана на корпусе подстроенного конденсатора С4 проводом ПЭВ 0,23 и содержит 10 витков с отводом от середины. Катушка L1 может быть выполнена печатным способом.