НА МИКРОСХЕМЕ, С ЕВРОДИАПАЗОНОМ | МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР

В настоящее время в Москве, С.-Петербурге и некоторых других городах вышли в эфир УКВ-радиостанции, работающие в диапазоне 87,5…108 МГц (система CCIR). Зазвучали позывные RADIO ROX, NOSTALGI, MAXIM, 101. Но, к сожалению, большинство российских слушателей не имеют возможности принимать эти радиостанции: ведь отечественные УКВ-радиоприемники рассчитаны на работу лишь в полосе частот 64…73 МГц (система OIRT). А приобрести дорогостоящую импортную аппаратуру с системой CCIR может себе позволить далеко не каждый. Как же быть, что делать остальным?

Во-первых, попытаться самим смастерить простой УКВ конвертер, с помощью которого можно на бытовой отечественной аппаратуре принимать вышеназванные радиостанции. Но поскольку диапазон CCIR шире OIRT, то простое преобразование здесь, как говорится, не выход. Ведь можно будет перенести только часть диапазона CCIR в диапазон OIRT. Такой конвертер требует дополнительной наладки для размещения станций верхнего между станциями нижнего УКВ диапазона.

Во-вторых, можно собрать УКВ приемник, способный работать в двух диапазонах. Но если выполнять его по классической схеме, на транзисторах или на микросхемах малой степени интеграции (например, К174ПС1 и К174ХА5), то такая аппаратура окажется громоздкой. К тому же потребуется и довольно сложная наладка.

**Рис. 1. Принципиальная электрическая схема УКВ приемника.**

Разработанная же нами конструкция самодельного УКВ радиоприемника свободна от указанных недостатков. Здесь (см. иллюстр.) всего-навсего один настраиваемый контур. Тем не менее обеспечивается уверенный прием сигналов УКВ радиостанций на двух диапазонах. Предлагаемая конструкция проста в изготовлении и налаживании. А малые габариты в сочетании с довольно высокими эксплуатационными качествами и техническими характеристиками делают ее поистине незаменимой для приема передач не только на территории России, стран СНГ, но и во время туристических поездок за границу.

Питание приемника универсальное: от трех элементов А316 (аккумуляторов ЦНК-045) или от сети (например, через блок «Электроника Д2-10М» от микрокалькулятора). Подойдет и любой самодельный источник питания, имеющий на выходе стабилизированное напряжение 3,5…7,5 В при токе нагрузки не менее 50 мА. Работоспособность приемника сохраняется при разрядке батарей до 3 В.

В приемнике предусмотрена возможность подключения головных телефонов «Электроника ТДС 13-2» или аналогичного типа. При этом отсоединяется динамик и улучшается качество звучания.

Основу конструкции составляет микросхема К174ХА34. Разработанная специально для миниатюрной радиоаппаратуры, она представляет собой однокристальный УКВ приемник, который имеет в своем составе апериодический усилитель высокой частоты, смеситель, гетеродин, УПЧ и усилитель-ограничитель, фазоинвертор, ЧМ-демодулятор, предварительный УНЧ, систему шумопонижения и систему сжатия девиации.

Сигнал, принятый антенной WA, поступает на вход микросхемы через разделительный конденсатор С9. Элементы С4, L1, VD1 определяют частоту гетеродина, который работает на первой гармонике. Переключением секции катушки при помощи переключателя SA1 производится смена диапазона. Настройка на ту или иную радиостанцию осуществляется изменением частоты гетеродина при помощи варикапа VD1 и переменного резистора R2. Последний служит для корректировки нижней границы диапазона.

Преобразованный сигнал поступает на вход УПЧ, f Lпр которого около 70 кГц. Столь низкая промежуточная частота позволяет отказаться от контуров за счет использования активных фильтров, которые имеют достаточно высокую добротность. Фазоинвертор и ЧМ-демодулятор также собраны с помощью операционных усилителей и RС цепей. При этом внешними элементами являются только конденсаторы С3, С7, С8, С10, С12, С14, а резисторы и операционные усилители имеются в составе микросхемы.

Благодаря интегральной технологии и отсутствию катушек индуктивности уменьшены размеры приемника. Существенно упростилась и его наладка. А выбор относительно низкой промежуточной частоты позволил к тому же выигрышно использовать микросхему К174ХА34 с током потребления, не превышающим 7 мА, в то время как, скажем, у микросхемы К174ХА5 этот параметр менее экономичен. Закономерен вопрос: как же при fпр=70 кГц и девиации частоты ± 50 кГц удается получить коэффициент нелинейных искажений (КНИ) ≤3%?

А дело все в том, что в микросхеме К174ХА34 имеется специальная система сжатия девиации примерно в 10 раз. Это и позволяет снизить КНИ. При столь небольшой промежуточной частоте.

Напряжение, подаваемое на варикап, поддерживается на требуемом уровне с помощью параметрического стабилизатора, собранного на элементах R4, VD2, С11. Это необходимо для того, чтобы при разрядке батарей не смещалась частота настройки приемника.

Хотя внутри микросхемы имеется свой стабилизатор, тем не менее ее приходится питать от параметрического. И все потому, что сетевой блок питания «Электроника Д2-10М» при токе менее 50 мА обеспечивает напряжение более 7 В. А это больше, чем максимально допустимое напряжение питания микросхемы К174ХА34.

Но вернемся к описанию работы приемника. Продетектированный и усиленный сигнал НЧ поступает через разделительный конденсатор С15 на регулятор громкости. А затем — на выходной УНЧ, в качестве которого используется низкочастотный усилитель микросхемы К174ХА10.

Схема включения УНЧ типовая и пояснений не требует. Что касается «нерационального» на первый взгляд использования микросхемы К174ХА10, то здесь — иной расклад. Главное — получить достаточно хорошие параметры при минимальных размерах и низком напряжении питания. И цель эта нами достигнута.

Конечно, совсем не обязательно собирать усилитель низкой частоты по предлагаемой схеме. В конструкции нашего приемника можно использовать и любой УНЧ на транзисторах, способный работать при напряжении питания от 3,5 до 7,5 В. Этот усилитель должен иметь к тому же чувствительность не хуже 100 мВ, входное сопротивление более 10 кОм, коэффициент нелинейных искажений менее 3 процентов и заданный диапазон воспроизводимых частот.

**Рис. 3. Расположение элементов схемы на печатной плате.**

Выключатель SA3 служит для отсоединения динамика при прослушивании приемника на головные телефоны или внешнюю акустическую систему с сопротивлением не менее 4 Ом. При подключении внешнего источника питания (через разъем ХР1) происходит отсоединение батарей. Если в качестве источника питания взяты не элементы А316, а аккумуляторы ЦНК-045, то желательно предусмотреть их подзарядку от блока питания через дополнительный гасящий резистор сопротивлением 20 Ом (на схеме не показан).

Практически весь приемник собран на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж ее приведен на рисунке 2, а расположение элементов дано на рисунке 3.

Корпус приемника изготовлен из того же материала, что и печатная плата. Покрашен в яркий привлекательный цвет нитрокраской. На левую боковую стенку выведен разъем ХР1 для подключения внешнего источника питания. Отверстия под XS для подключения внешних головных телефонов, переключатели SA1, SA3 и телескопическая антенна WA расположены на верхней стенке корпуса. В передней стенке сделаны щелевые пропилы под ручки регулятора громкости и настройки.

Необходимо учесть, что все элементы, определяющие частоту гетеродина, должны располагаться как можно ближе к выводу 5 микросхемы К174ХА34. А печатные проводники, соединяющие их,— иметь минимальную длину. В противном случае приемник будет работать неустойчиво.

В предлагаемой самодельной конструкции использованы следующие детали. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125, переменные — типа СП3-3. Конденсаторы — КТ, КД-1 (С4), К50-16 или К50-35 (С11, С15… С18), КМ5, КМ6. Динамик типа 0,1 ГД-70; переключатели SA1, SA3 типа ПД9-5. Вместо стабилитрона КС133В более предпочтительным является использование 2С130Д-1. При этом можно добиться значительного снижения потребляемого тока. Несколько худшие результаты получаются при установке стабилитрона КС133Г — ток потребления в этом случае возрастает.

Телескопическая антенна самодельная. Изготавливают ее из шариковой ручки-указки, у которой предварительно удаляют самое толстое звено. Конечно, вполне приемлемо использование и готовой телескопической антенны подходящего размера.

Катушка L1 — бескаркасная. Ее наматывают на винте М3Х20 проводом ПЭВ2-0,35. Всего здесь 5+7 витков (считая от точки). Последний затем аккуратно вывинчивается.

Внимание! Катушку изготовлять строго по приведенному описанию. Любые отклонения здесь могут привести к тому, что принимаемый диапазон сместится в нерабочую область. Настроить в таком случае приемник можно будет только с помощью ЧМ-генератора (например, Г4-116 или аналогичного ему типа).

Вместо микросхемы К174ХА34 можно пользоваться микросхемой КХА060. При этом придется изменить разводку печатной платы. В крайнем случае подойдет и гибридная микросхема КХА058, которая представляет собой кристалл УКВ приемника совместно с безвыводными конденсаторами. Естественно, что подключения внешних емкостей здесь уже не потребуются.

Надо иметь в виду: микросхемы-заменители при напряжении питания менее 4,5 В работают хуже, чем К174ХА34. А посему может возникнуть необходимость увеличить напряжение питания хотя бы до 6 В. (Лучше — до 9 В, заменив 3 элемента А316 одной батареей «Корунд».) Правда, при этом время непрерывной работы приемника от одного комплекта батарей заметно снизится. Поскольку максимальное Uпит вышеназванных микросхем не более 10 В, то их необходимо питать непосредственно от батарей, минуя стабилитрон VD2. Естественно, что при такой замене придется полностью переработать печатную плату. А возможно — и весь приемник.

Самое главное заключается в том, что микросхема К174ХА34, работая в паре с низковольтным стереодекодером К174ХА 35, позволяет осуществлять прием в режиме «стерео» (правда, только в системе CCIR). У других микросхем такой возможности не имеется.

К сожалению, достать микросхему К174ХА35 сложно. Поэтому мы предлагаем широкому кругу радиолюбителей упрощенный вариант приемника.

Перед началом наладки убедитесь, что в вашей местности возможен уверенный прием в обоих УКВ диапазонах. Правильно собранный приемник из заведомо исправных деталей начинает работать сразу после включения.

Желательно тут же проконтролировать ток покоя. Отклонение этого параметра более чем в 1,5 раза от того, что приведен в технических характеристиках, указывает на ошибки в монтаже или на неисправность элементов схемы.

После включения приемника в динамике должен прослушиваться слабый шум, связанный с работой частотного детектора. Затем, подключив вольтметр к варикапу и плавно вращая ручку настройки, убедитесь, что напряжение на варикапе изменяется от 0,2 В до 3…3,5 В.

Отключите вольтметр и осуществите настройку на УКВ радиостанции. Если приемник принимает не все радиостанции, то, сжимая или растягивая витки катушки, сместите границы диапазона в нужную область.

Указанную операцию необходимо проводить с двумя УКВ приемниками, один из которых работает в верхнем диапазоне, а другой в нижнем. Причем начинать наладку надо с верхнего УКВ диапазона. А затем, уже переключив приемник на нижний диапазон, повторять наладку, растягивая или разжимая при этом другую секцию катушки.

Поскольку мощности у передатчиков, рассчитанных на диапазон 87,5—108 МГц, ниже, чем у тех, которые работают на 64—73 МГц, то для повышения дальности приема может возникнуть необходимость в увеличении длины антенны. Или потребуется даже наружная антенна. Например, телевизионная.

Для улучшения чувствительности приемника можно включить резистор сопротивлением 10 кОм между выводами 2 и 4 микросхемы К174ХА34 (резистор на схеме не указан). При этом, правда, будет отключена система бесшумной настройки приемника, но зато чувствительность возрастет примерно в 2 раза. Однако место для этого резистора на плате не предусмотрено, и его придется припаять непосредственно к печатным проводникам.

Какие еще доработки целесообразно здесь выполнить? Во-первых, используя типовую схему включения микросхемы К174ХА10, можно изготовить всеволновый миниатюрный приемник с низковольтным питанием. Во-вторых, каждый из указанных выше вариантов самоделки легко устанавливается практически в любой магнитофон, превращая последний в магнитолу.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УКВ ПРИЕМНИКА

Диапазон принимаемых частот, МГц: система OIRT 64—73

система CCIRT 90—108

Напряжение питания номинальное, В 4,5

Ток потребления покоя, мА не более 16

Диапазон воспроизводимых частот, Гц: при работе на встроенный динамик 300—6000

при работе на головной телефон ТДС 13—2 100—12 500

Выходная мощность, мВт не менее 100

Коэффициент нелинейных искажений, % не более 3

Габариты конструкции, мм 95X65X23

А. БОЙКО, В. КРАПИВИН, Москва

Рекомендуем почитать