УКВ FM приемник с электронной настройкой на микросхеме К174ХА34 (TDA7021)
Схема простого УКВ радиоприемника на отечественный 65,8- 74 МГц и новый 88- 108 МГц диапазоны частот с электронной настройкой.
В сравнительно недалеком прошлом в нашей стране была широко развита сеть проводного радиовещания с абонентскими громкоговорителями. Сегодня радиослушатели отдают предпочтение УКВ ЧМ радиоприемникам, тем более что с каждым годом увеличивается число радиостанций, ведущих передачи в диапазонах УКВ-1 (65,8 ..74 МГц) и УКВ-2 (88. 108 МГц).
О том, как устаревшие проводные устройства можно превратить в УКВ приемники, рассказывает автор публикуемой статьи.
Если у вас сохранился абонентский громкоговоритель, то, используя его корпус с динамической головкой вы без особых затрат изготовите предлагаемый здесь несложный сетевой УКВ радиоприемник. Для этого не потребуются дефицитные или дорогие детали
Как известно, одним из самых сложных узлов УКВ приемника является тракт радиоприема. Но с появлением специализированных микросхем, например, TDA7021 (отечественный аналог К174ХА34) и К174ХА42, изготовить такой узел не так уж трудно.
Принципиальная схема
Приемник состоит из усилителя радиочастоты на транзисторе VТ1, узла обработки ЧМ сигнала на микросхеме DA1, усилителя мощности ЗЧ на транзисторах VТ5 VТ11 и блока питания.
Сигнал радиостанции, принятый антенной WA1 через антенное гнездо XW1, конденсатор С1 и катушки L1 и L2, поступает на базу транзистора VТ1. Входной колебательный контур L1C3 при этом настроен на середину диапазона УКВ-2 для обеспечения небольшого подъема АЧХ в области высоких частот рабочего диапазона.
Это необходимо для компенсации уменьшения чувствительности с ростом частоты примененной микросхемы. Усиленный транзистором VТ1 радиосигнал выделяется на катушке L3 и через конденсатор С8 поступает на вход микросхемы DA1.
Рис. 1. Принципиальная схема УКВ приемника на микросхеме К174ХА34 (TDA7021).
Включение микросхемы стандартное, оно приводилось в Р-1995 № 10, 11. Индикатор настройки выполнен на транзисторах VT3, VТ4 и светодиоде HL4. Сигнал на него подается с вывода 9 микросхемы DA1. Порог чувствительности индикатора устанавливают подстроечным резистором R4 При точной настройке на станцию светодиод HL4 светится.
Настройка на радиостанции осуществляется изменением резонансной частоты колебаnельных контуров гетеродина микросхемы DA1. В состав контура диапазона УКВ-2 входи г катушка L5 с варикапами VD3 VD4 диапазона УКВ-1 катушка L4 варикап VD2 и конденсатор С22 Коммутация катушек осуществляется переключателем SA1 Секция SA1.2 через резистор R11 одновременно с переключением диапазонов зажигает один из светодиодов HL2 или HL3, сигнализирующих о включении того или иного диапазона УКВ.
Элементом настройки в приемнике служит переменный резистор R6. включенный в цепь стабилизатора напряжения на светодиоде HL1. С движка этого резистора напряжение настройки через резистор R9 поступает на варикапы VD2-VD4 изменяя их емкость.
Питание УРЧ и микросхемы DA1 осуществляется через стабилизатор напряжения на транзисторе VТ2 и стабилитроне VD5 Светодиод HL1 служит одновременно индикатором включения приемника в сеть.
Сигнал звуковой частоты (ЗЧ) с вывода 14 микросхемы DA1 через конденсатор С23 и подстроечный резистор R10 поступает на буферный усилитель на транзисторе VТ5. Он увеличивает амплитуду сигнала ЗЧ до уровня необходимого для работы усилителя мощности звуковых частот (УМЗЧ).
УНЧ и блок питания
УМЗЧ выполнен по двухтактной схеме с непосредственной связью между каскадами на транзисторах VТ6-VТ11. На ег входе имеется регулятор громкости — переменный резистор R18. Цепь обратной связи C33R26R27 служит для коррекции АЧХ усилителя, обеспечивая более приятное звучание Усилитель нагружен на динамическую головку ВА1 через конденсатор С35.
Рис. 1. (Продолжение) Схема УНЧ и блока питания приемника.
Блок питания приемника выполнен на понижающем трансформаторе Т1 с выпрямителем на диодном мосте VD9. Выходное напряжение стабилизировано устройством на транзисторе VТ12 и стабилитроне VD8.
Детали и конструкция
Вместо микросхемы TDA7021. Как уже отмечалось в приемнике можно применить ее отечественный аналог — K174XA34. В качестве транзистора VT1 в УРЧ может работать КТ3127А, КТ363, КТ337, КТ3123 с любыми буквенными индексами.
Остальные транзисторы VТЗ-VT6, VТ8 — любые из серий КТ3102, КТ315; VТ7-VТ9 -КТ361, КТ3107. Транзистор VТ2 — любой из серий КТ502, КТ815; VТ10 — КТ814, КТ816; VТ11, VТ12 — КТ815, КТ817 с любыми буквенными индексами.
Рис. 2. Печатная плата УКВ приемника.
На место диодов VD1, VD7 можно установить КД522Б, КД521Б. а VD6 — Д2Б. Д9Б. Светодиоды HL1-HL4 подойдут любые из серии АЛ307 или импортные с соответствующими рекомендованными параметрами. Варикапы VD2-VD4 — КВ109. КВ132
с любыми буквенными индексами. Стабилитроны VD5 — КС162А, КС168А, КС 147А, VD8 Д814Д, КС512А, КС213Ж. Конденсаторы в блоке УКВ желательно применить миниатюрные керамические КД-1 КД-2, КМ-4, К10-23; подстроечные С1, СЗ — КПК-МН. Возможно примене ние и других типов, например, КТ4-21, КТ4-25, КТ4-23, но при этом потребуется измененить рисунок печатной платы.
Рис. 3. Печатная плата усилителя НЧ для приемника.
Переменный резистор R18 — СП-1, СПЗ-ЗО с функциональной характеристикой В; R6 — с линейным перемещением движка СПЗ-23а длиной 86 мм и сопротивлением 10. 100 кОм (функциональная характеристика А) Все подстроечные резисторы СПЗ-38, СПЗ-27. Динамическая головка ВА1 — любая мощностью до 3 Вт, например 1ГДШ-9, 1ГДШ-11,2ГДШ-7, ЗГДШ-22 и др.
Катушка L1 имеет 3,5 витка провода ПЭВ 0,3 мм, L2 — 2,5 витка провода ПЭВ-0,1 мм намотка рядовая, и обе расположены на одном каркасе из полистирола диаметром 5 мм. Катушка L3 имеет 20 витков провода ПЭВ 0,5 мм, намотана виток к витку на оправке диаметром 2 мм.
Катушки гетеродина бескаркасные, L4 имеет 7 витков провода ПЭВ 0,8 мм, ее внутренний диаметр — 6 мм, а катушка L5 — 5 витков провода ПЭВ 0,5 мм, внутренний диаметр 4 мм.
В качестве переключателя диапазонов SA1 применен движковый переключатель от импортной магнитолы, но можно применить любой подходящий, например П2К.
Рис. 4. Печатная плата источника питания.
Трансформатор питания Т1 использован от импортного сетевого адаптера, но применим любой мощностью 5. 10 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12. 15 В.
Большинство деталей приемника смонтированы на трех печатных платах: радиочастотная часть — рис. 2, УМЗЧ — рис. 3 и блока питания — рисунке 4.
Эти платы установлены в корпусе, в качестве которого, как уже упоминалось, можно применить корпус абонентского громкоговорителя, но можно изготовить и самодельный, как изображено на фото в заставке и на рис. 5. На боковых стенках корпуса размещают антенное гнездо и колодку для установки предохранителя.
Остальные органы управления и настройки — на лицевой панели. Перемещение движка резистора R6 выполнено от ручки настройки через верньерное устройство. Все соединения между отдельными платами выполнены гибким монтажным проводом. С антенным гнездом плата УКВ соединена отрезком коаксиального кабеля.
Если приемник изготавливается как настенный, то на задней стенке корпуса (съемной) необходимо предусмотреть отверстия для крепления на стене.
Налаживание приемника
Вначале подстроечным резистором R19 устанавливают половину напряжения питания на коллекторах транзисторов VT10, VT11 подбором резистора R16 — также половину напряжения питания на коллекторе транзистора VT5, подстроечным резистором R2 падение напряжения на резисторе R3, равное 0,5 В.
Затем, установив движки подстроечных резисторов R4 и R10 в среднее положение, осуществляют укладку границ принимаемых диапазонов растягивая или сжимая витки гетеродинных катушек L4 и L5. Возможно при этом придется уменьшить или добавить по одному витку.
Настроившись на радиостанцию, устанавливают резистор R18 в верхнее по схеме положение и подстроечным резистором R10 устанавливают максимальную громкость звучания, при которой искажения еще не заметны. После этого подстроечным резистором R4 добиваются четкого зажигания светодиода HL4 при точной настройке на станцию и его гашения — при расстройке.
Окончательная процедура регулировки — вращением роторов подстроечных конденсаторов С1 и С3 добиваются максимальной чувствительности прием ника при приеме слабых сигналов радиостанций.
И. Потачин, г. Фокино, Брянской обл. Р-06-2000.
Источник
Простой УКВ приемник 88-108 МГц на микросхеме TDA7020 (TDA7021)
Приемник предназначен для приема передач в УКВ-диапазоне 88-108 МГц. Он построен на интегральной микросхеме TDA7020 (TDA7021). Эта микросхема имеет в своей структуре все блоки приемника FM:усилитель высокой частоты, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, демодулятор и систему шумопонижения.
Этот приемник характеризуется отсутствием индукционных элементов в полосе промежуточных частот, что достигнуто благодаря уменьшению промежуточной частоты до 76 кГц.
Основные параметры микросхемы TDA7020:
- напряжение питания 1,8-6 В;
- потребляемый ток (при пит = 3 В) 6 мА;
- чувствительность при отношении сигнал/шум 26 дБ, 6,5 мкВ;
- отношение сигнал/шум 60 дБ;
- девиация частоты 160 кГц.
Принципиальная схема
Сигнал низкой частоты с вывода 14 микросхемы US1 подается на вход простого однотранзисторного усилителя, нагрузкой которого являются распространенные наушники от плеера. Эти наушники имеют сопротивление 32 Ом и соединены параллельно. В схеме приемника не применен потенциометр, регулирующий громкость, так как схема усилителя обеспечивает нужную ее величину.
Рис. 1. Принципиальная схема радиоприемника на микросхеме TDA7020.
Перед началом монтажа следует подогнать плату под размеры корпуса. В случае необходимости края платы следует отшлифовать наждачной бумагой. Интегральная микросхема TDA7020 припаяна к печатной плате. Монтаж начинается с пайки резисторов, керамических и электролитических конденсаторов.
Затем монтируются полупроводниковые элементы. Следует обратить внимание на цоколевку (стабилизатор 78L05 имеет такой же корпус, как и транзистор ВС547). Катушка L1 выполнена на печатной плате.
Рис. 2. Печатная плата радиоприемника — вид со стороны деталей.
Рис. 3. Печатная плата радиоприемника на микросхеме TDA7020 — вид со стороны дорожек.
В последнюю очередь впаиваются гнездо наушников, выключатель и многооборотный потенциометр.
Налаживание приемника
После проверки правильности монтажа можно приступать к наладке. К точке ‘ANTENNA’ следует припаять кусок провода длиной 1 м. Подключается питание, и контролируется потребляемый ток. Он не должен превышать 50 мА. Движок потенциометра Р1 устанавливается в среднее положение.
Тонкой отверткой из немагнитного материала нужно осторожно повернуть стержень катушки L2 до приема любой станции, работающей в диапазоне 88-108 МГц. Затем, перестраивая приемник потенциометром Р1, проверяется, принимает ли приемник все местные радиостанции, доступные в данном диапазоне. Если нет, то корректируется положение стержня катушки L2.
Приемник легко приспособить для приема в диапазоне 66-74 МГц. Для этого следует вместо катушки L2 намотать новую с количеством витков на 1-1,5 большим, чем было. Можно также подобрать величины элементов С14, С15 на максимальный уровень сигнала.
В корпусе, находящемся в комплекте, следует выпилить отверстие для выключателя и просверлить отверстие для гнезда наушников, потенциометра и антенны.
| US1 | TDA7020(TDA7021) |
| US2 | 78L05 |
| Т1 | ВС547 |
| D1 | ВВ105 |
| С1,СЗ | 10 нФ |
| С2, С4, С7, С10, С20, С22 | 100 нФ |
| С5 | 820 пФ |
| С6 | 1,2 нФ |
| С8,С9, С18 | 3,9 нФ |
| С12 | 22 нФ |
| С14 | 82 пФ |
| С16 | 220 пФ |
| С19, С21 | 100 мкФ |
| R1 | 3,6 МОм |
| R2 | 8,2 кОм |
| R3 | 22 кОм |
| R4 | 1 кОм |
| R5 | 10 Ом |
| R6 | 47 кОм |
| R7 | 2,2 кОм |
| Р1 | многооборотный 100 кОм |
| С11 | 1 мкФ |
| С13 | 10 пФ |
| С15 | 68 пФ |
| С17 | 10 мкФ |
На плате есть место для резистора, обозначенного как Rx. Пайка его (10 кОм) выключает систему шумопонижения.
Источник
УКВ-приемник 30-130МГц (TDA7021)
В данной статье приводится описание простого и экономичного приемника, позволяющего принимать широкополосные и узкополосные ЧМ-станции в диапазоне 30. 130 МГц. Данный приемник полезен тем, кто занимается ремонтом и сборкой радиотелефонов. В журнале была опубликована статья о простом радиотелефоне, работающем в диапазоне 65. 108 МГц. Выбор этого диапазона обусловлен простотой настройки радиотелефона с помощью заводских приемников. Но при желании можно настроить этот радиотелефон вне этого диапазона, так как микросхема TDA7021 сохраняет свою работоспособность в диапазоне частот 30. 130 МГц, а в этом и поможет предлагаемый УКВ-приемник. Схема отличается высокой чувствительностью, простотой и хорошими характеристиками, не содержит дефицитных деталей, проста в изготовлении и наладке.
Принцип работы и настройка УКВ -приемника
Основу приемника (рис. 1) составляет микросхема DA1 TDA7021, которая представляет собой супергетеродин с од ним преобразованием частоты и низким значением промежуточной частоты (ПЧ). Эта микросхема содержит в своем составе УВЧ, смеситель, гетеродин, УПЧ, усилитель-ограничитель, ЧМ-детектор, систему БШН и буферный усилитель ЗЧ.
Рис. 1. Схема прибора
Технические характеристики
Диапазон принимаемых частот, МГц. 30. 130
1 поддиапазон, МГц. 30. 50
2 поддиапазон, МГц. 50. 70
3 поддиапазон, МГц. 70. 90
4 поддиапазон, МГц. 90. 110
5 поддиапазон, МГц. 110. 130
6 поддиапазон, МГц. 130. 150
7 поддиапазон, МГц. 150. 170
Чувствительность, мкВ. 1
Потребляемый ток, мА. 12
Напряжение питания, В. 3. .6
Выходная мощность, Вт. 0,1
Сопротивление нагрузки, Ом. 16. 64
Сигнал с антенны, в качестве которой служит провод от головных телефонов, поступает через конденсатор С12 на внешний УВЧ, выполненный на транзисторе ѴТ1 КТ368. Усиленный сигнал высокой частоты и сигнал гетеродина, частотозадающим контуром которого являются катушки индуктивностей L1 . L5 и конденсатор С2, поступают на внутренний смеситель микросхемы. Сигнал ПЧ (около 70 кГц) с выхода смесителя выделяется полосовыми фильтрами, элементами коррекции которых являются конденсаторы С4, С5, и поступает на вход усилителя-ограничителя. Усиленный и ограниченный сигнал ПЧ поступает на ЧМ-детектор. Демодулированный сигнал, пройдя через фильтр НЧ-коррекции, внешним элементом которого является конденсатор С1, поступает на устройство бесшумной настройки (БШН). Подключение резистора R1 способствует увеличению чувствительности приемника за счет отключения устройства БШН. С выхода отключенного устройства БШН сигнал низкой частоты поступает на буферный усилитель. Подключение блокировочного конденсатора С7 способствует увеличению выходного напряжения НЧ и более устойчивой работе буферного усилителя. Сигнал низкой частоты с выхода буферного усилителя поступает через конденсатор С6 и регулятор громкости R2 на вход усилителя мощности низкой частоты на микросхеме DA2 TDA7050. Дроссели L6, L7 служат для развязывания высокочастотно, с и низкочастотного сигналов при использовании наушников.
Настраивают приемник на радиостанцию изменением резонансной частоты контура гетеродина. Коммутация диапазонов осуществляется переключателем SA1, который подключает к гетеродину микросхемы DA1 TDA7021 одну из пяти катушек индуктивности. Настройка в каждом диапазоне выполняется переменным конденсатором С2. Катушки индуктивности L1 . L5 определяют установку требуемого перекрытия соответствующего диапазона. Желаемую громкость приемника выбирают переменным резистором R2. На этом настройка приемника закончена.
Микросхему TDA7021 можно заменить на ее отечественный аналог К174ХА34. Но следует заметить, что не все отечественные аналоги могут работать в расширенном диапазоне. Вместо микросхемы подойдет любой низковольтный операционный усилитель, но с соответствующей схемой включения. Транзистор КТ368 можно заменить на любой малошумящий ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 600 МГц. Максимальная емкость переменного конденсатора С2 не должна превышать 25 пФ. При большой емкости последовательно с этим конденсатором следует включить дополнительный “растягивающий” конденсатор, уменьшающий суммарную емкость до указанных пределов. Дроссели L6, L7 используются любые индуктивностью 20 мкГн.
Работоспособность микросхемы TDA7021 не ограничена диапазоном 30. 130 МГц. Эксперименты с этой микросхемой показали, что она может устойчиво работать в диапазоне частот 30. 170 МГц. Это открывает еще большие возможности приемника . Получение такого широкого диапазона возможно благодаря хорошему запасу по возбуждению гетеродина на микросхеме TDA7021 .
В таблице (см. ниже) приведены данные катушек на диапазон 30. 170 МГц. Весь диапазон разбит на семь поддиапазонов. Пять поддиапазонов оставлены прежними, добавлены только два. Поскольку катушки L* и L** не содержат подстроенных сердечников, то установку требуемого перекрытия диапазона осуществляют сжатием или растяжением витков. Чтобы сохранить нумерацию радиоэлементов в схеме, дополнительные катушки помечены звездочками.
Данные катушек на диапазон 30. 170 МГц
| Обозначение | Диапазон, МГц | Данные катушек |
| L1 | 30. 50 | 10 витков ПЭВ 0,6 мм диаметр 5 мм с латунным подстроечником |
| L2 | 50. 70 | 8 витков ПЭВ 0,6 мм диаметр 5 мм с латунным подстроечником |
| L3 | 70. 90 | 6 витков ПЭВ 0,6 мм диаметр 5 мм с латунным подстроечником |
| L4 | 90. 110 | 4 витков ПЭВ 0,6 мм диаметр 5 мм с латунным подстроечником |
| L5 | 110. 130 | 2 витков ПЭВ 0,6 мм диаметр 5 мм с латунным подстроечником |
| L* | 130. 150 | 3 витка ПЭВ 0,8 мм диаметр 5 мм |
| L ** | 150. 170 | 2 витка ПЭВ 0,8 мм диаметр 5 мм |
Хочу заметить, что данная схема предъявляет повышенные требования к переключателю SA1. Поскольку контакты переключателя вместе с подводящими проводниками своими паразитными емкостями и индуктивностями входят в контур, проводники должны иметь минимальную длину. Сам переключатель должен быть жестко зафиксирован относительно элементов контура и всей монтажной платы, а корпус — электрически соединен с общей шиной питания. Желательно применить переключатель с притирающими контактами, защищенными от влияния внешней среды. Так как схема УКВ-приемника очень проста, чертежи печатных плат не приводятся, но их можно разработать самостоятельно в зависимости от имеющего корпуса.
Количество витков катушек указано ориентировочно, так как индуктивность их зависит от многих факторов, поэтому подбора витков не избежать. Подстроечник для контуров можно использовать латунный или ферритовый. При желании можно включить систему бесшумной настройки (БШН), заменив резистор R1 сопротивлением 10 кОм на конденсатор емкостью 0,1 мкФ, но при этом чувствительность приемника ухудшится примерно в полтора раза. В стационарных условиях лучше использовать телескопическую антенну длиной до 1 метра вместо провода головных телефонов, при этом дроссели L6 и L7 нужно исключить.
Доработанный приемник позволяет принимать сигналы домашних радиотелефонов, вещательных УКВ ЧМ-радиостанций, авиационных служб, радиолюбительских станций, радиотелефонов увеличенного радиуса действия типа “SONY’, “NOKIA” и др. Таким образом, і іриемник обладает широким спектром возможностей, которые могут удовлетворить большинство радиолюбителей, работающих в УКВ-диапазоне.
1. Шумилов А. Простой радиотелефон // Радиолюбитель. 2001. №7. С. 36.
2. Шумилов А. Возвращаясь к напечатанному// Радиолюбитель. 2001. №9.
3. Шумилов А. Возвращаясь к напечатанному// Радиолюбитель. 2002. №1.
Автор статьи — А. Шумилов. Статья опубликована в PЛ, №3,2002 г.
Источник