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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 범용 VHF FM 수신기(70-150MHz). 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
몇 년 전 저자는 스위칭을 통해 또는 극단적인 경우에는 최소한의 변경으로 광대역 및 협대역 FM을 수신하고 광대역 및 협대역 FM을 모두 수신할 수 있는 소형 모바일 단일 채널 수신기를 만드는 작업에 직면했습니다. . K174XA34 등을 기반으로 한 단일 칩 FM 수신기에 대한 기술 설명 및 실험에 대한 연구는 낮은 감도 및 선택도, 대역폭 제어 불가능, 안정적인 국부 발진기 등 그런 다음 저자는 준비된 것을 찾기 위해 지난 몇 년 동안 거의 모든 잡지 "Radio"와 "Radio amateur"를 살펴보았습니다. 불행히도 예상대로 준비된 것이 없습니다. 그러나 건축물[5,8,9]이 가장 큰 관심을 불러일으켰다. 또한 가장 최적의 설계는 [9]의 HF와 변환기, [5]의 IF와 검출기, [8]의 HPF와 VLF와 같다. 동시에 디자인은 다소 복잡해졌습니다. 검색의 다음 단계는 칩 제조업체의 인터넷 사이트에 대한 검토였습니다. 여기 MOTOROLA 웹사이트에서 저자가 [13] 위 디자인의 모든 아이디어를 실제로 포함하는 수신기 회로를 발견했습니다. 약간의 추가 사항과 명시적인 "실수"가 제외된 이 수신기의 체계는 그림 1에 나와 있습니다. 하나.
위의 계획을 창의적으로 작업한 후 저자는 다음 버전을 구현했습니다(그림 2). 수신기 회로는 [13]의 권장 사항과 참고 문헌 목록에 나열되거나 나열되지 않은 기타 설계와 [1]에 설명된 이론을 고려하여 구축되었습니다. 보편성의 개념이 아마도 완전히 정확하지 않다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 오히려 수신기를 베이스라고 할 수 있기 때문입니다. 설계를 통해 주파수 합성기와 두 번째 주파수 변환을 쉽게 추가하여 적절한 통신 수신기로 전환할 수 있습니다. 이러한 문제에 대해 더 자세히 알고 싶다면 MOTOROLA 웹사이트[11,12,13]에서 필요한 문서를 다운로드하는 것이 좋습니다. 지나가면서 나중에 논의할 두 번째 주파수 변환에 의존하지 않고 수신기를 협대역으로 만드는 것이 가능하다는 점에 유의합니다. 수신기는 튜닝 요소의 값을 변경하지 않고 70 ~ 150MHz 범위에서 재구성할 수 있습니다. 수신기의 실제 감도는 약 0.3μV입니다. 공급 전압 - 9볼트. MC3362의 공급 전압은 2~7V이고 MC34119는 2~12V입니다. 따라서 MC3362는 78V의 출력 전압으로 06L6 전압 조정기를 통해 전원이 공급됩니다.
수신기의 입력 단계는 전통적인 공진 회로에 따라 만들어집니다. 안테나 A1에서 커플링 코일 L1을 통한 신호는 입력 회로 L2로 들어갑니다. 안테나와의 유도 연결은 우연히 이루어지지 않았기 때문에 이것은 다양한 안테나와 넓은 주파수 범위에서 좋은 일치를 보장하는 유일한 방법입니다[1,6,7]. 입력 회로에 의해 L2 회로를 분류하는 효과를 줄이고 품질 계수를 높여 결과적으로 대역폭을 좁히고 선택성을 높이기 위해 회로의 불완전한 포함이 적용되었습니다. KP307G 전계 효과 트랜지스터는 증폭 소자로 사용됩니다. 지정된 트랜지스터는 높은 슬로프 특성과 허용 가능한 노이즈 성능을 가지고 있습니다. 이중 게이트 KP350은 동일한 특성을 갖지만 정전기를 매우 두려워하고 두 번째 게이트에 바이어스를 제공하기 위해 추가 요소가 필요합니다. 다른 모든 트랜지스터는 이득과 잡음 모두에서 더 나쁜 결과를 보였습니다. 증폭된 신호는 L3 회로에 할당되며, L2와 같은 이유로 불완전한 포함이 있습니다. 회로 L3에서 결합 코일 L4를 통해 신호가 믹서로 들어갑니다. 이러한 방식은 UHF와 믹서의 상호 영향을 최소화하고 선택도를 높이며 차동 방식에 따라 만들어진 믹서의 입력단과 최대한의 매칭을 제공한다. 기준 주파수는 내부 국부 발진기에서 믹서로 공급됩니다. 국부 발진기의 기준 요소는 저항 R7이 주파수를 약간 조정하는 데 사용할 수 있는 전압을 변경하여 C5L6 및 내장 varicap 매트릭스입니다. 저항 R5는 "스트레치"를 생성하도록 설계되었습니다. 원칙적으로 R5, R6 및 C6은 MC23의 3362번째 레그를 양극 와이어에 연결하여 제거할 수 있으며 구조 조정은 요소 C7 및 L5에 의해 수행됩니다. 20번째 레그부터 국부발진기 신호를 주파수 합성기에 인가할 수 있으며, 이 경우 23번째 레그에 제어전압을 인가해야 한다. 6,5MHz의 분리 주파수 신호(10,7MHz 및 5,5MHz일 수 있음, 확인됨)가 압전 세라믹 필터 Z1에 공급되고 추가로 첫 번째 IF 및 두 번째 변환기를 우회하여 두 번째 IF, 리미터 및 위상 검출기에 공급됩니다. . 위상 검출기에서 13kHz[9] 이상의 주파수 차단을 제공하는 C5R2,3의 고역 통과 필터를 통해 신호는 MC34119 칩의 브리지 회로에 따라 만들어진 LF 증폭기에 공급됩니다. 174 시리즈와 달리 이 증폭기는 상당한 증폭, 높은 자체 여기 저항, 낮은 자체 노이즈, 매우 높은 효율성 및 적은 수의 추가 요소를 갖추고 있습니다. 20옴 부하에 대한 출력 전력은 약 0,2와트입니다. 수신기를 광대역 브로드캐스터로 사용할 계획이라면 권장 사항[13]에 따라 C9R2,3 값을 변경하거나 이 회로를 완전히 제거하는 것이 좋습니다. 세부 사항 및 디자인. 불행히도 수신기 버전은 "박스형" 버전으로 가져오지 않았습니다. 첫째, 이것은 요구되지 않았고 둘째, 저자는 "빗질하고 핥는"것보다 "지식과 창조"의 과정에 훨씬 더 관심이 있습니다. 따라서 이 디자인을 반복하려는 사람들은 인쇄 회로 기판을 스스로 번식시켜야 합니다. 그건 그렇고, 이것은 도면이 있더라도 수행해야합니다. 왜냐하면 저자가 사용한 요소가 없는 경우가 많습니다. 그리고 계획은 매우 간단하므로 이것에 어려움이 없어야합니다. 저자가 사용한 브레드보드의 크기는 100x30mm입니다. 1,5mm 두께의 양면 호일 유리 섬유로 만들어졌습니다. 모든 부품은 인쇄된 도체의 측면에 위치하고(구멍을 뚫을 필요가 없음), 두 번째 측면은 스크린으로 사용됩니다. 얼마나 좋은지, 나는 말할 수 없습니다. 나는 이것이 기생 커패시턴스의 출현에 기여한다고 의심합니다. 산업용 VHF 및 UHF 장치를 보면 어떤 이유에서인지 모두 단면 호일로 만들어집니다. 저항기, 커패시터 및 전해 커패시터는 모든 유형이 될 수 있습니다. PDA 유형의 트리머 커패시터이지만 다른 것이 있을 수 있습니다. 저항 R6은 다중 회전을 사용하는 것이 바람직합니다. LC 주파수 감지기의 윤곽은 가져온 수신기(중국어)에서 가져오며 녹색 또는 파란색이어야 합니다. 10,7MHz의 주파수에서 이러한 회로의 커패시턴스는 90pF입니다. 따라서 주파수 6,5MHz의 경우 추가 커패시턴스 Ca는 150pF이고 주파수 5,5MHz의 경우 250pF입니다.[14] 압전 세라믹 필터 Z1은 모든 유형이 될 수 있습니다. 초소형 회로는 300옴(10,7MHz의 경우) 및 입력(1,5kHz)에서 455kΩ의 출력 임피던스를 위해 설계되었지만. 그러나 모든 필터가 제대로 작동합니다. 동일한 주파수에 대해서도 필터가 다르고 작동 주파수의 약 10-20% 정도의 다른 대역폭을 가지므로 선택도가 다를 수 있다는 점에 유의하기만 하면 됩니다. 또한 6,5MHz 및 5,5MHz의 주파수에서는 대역 통과 필터 외에 노치(억제) 필터도 생성됩니다. 그들은 일반적으로 하나의 점으로 표시되고 두 개의 줄무늬로 표시됩니다. 인덕터 L2, L3, L5는 동일한 디자인을 가지고 있습니다. 직경 5mm(이러한 프레임은 3세대 및 4세대 SKM 및 SKD TV에 사용됨)의 프레임에 0.7mm 은도금 와이어로 각각 5회 감겨 있습니다. 권선 길이 6mm. 코일은 수직으로 배열됩니다. 코일 내부에는 코어가 있습니다. 상위 대역 작동(140MHz)의 경우 황동 또는 하위 대역 작동(70MHz)의 경우 강자성. 통신 코일 L1은 상단 단자 L4에 PEL 0,3 와이어가 있는 2회전(회전에서 회전)이 있습니다. 통신 코일 L4는 상부 단자 L2에 PEL 0,3 와이어가 있는 3회(턴 투 턴)입니다. L2와 L3의 분기는 중간에서 만들어집니다. 모든 등고선은 다음 고려 사항을 기반으로 [14]를 사용하여 계산되었습니다. 권선 길이는 6mm, 권선 수는 5 + 1(추가 회전은 탭의 길이와 트랙의 인덕턴스를 고려함), 권선 직경은 5.5mm(0.5mm는 느슨함을 고려함) 권선). 계산 후 L=0.13µg를 얻습니다. 108MHz의 주파수로 조정하려면 커패시터의 커패시턴스가 다음과 같아야 합니다. C1=C4=17pF. 국부 발진기는 수신 주파수 아래에서 작동하며 약 5pF의 최소 커패시턴스를 갖는 varicap 행렬이 회로에 추가로 연결되므로 C5 \u19d 5-14 \uXNUMXd XNUMXpF입니다. 계산된 결과는 2~3pF의 실장 커패시턴스와 2pF의 소스-드레인 커패시턴스를 고려할 때 실제와 거의 완벽하게 일치했습니다. (17 - 3 - 2 \u12d 1 pF. C4과 C140가 보여준 이 커패시턴스였습니다.) 국부 발진기의 제한 주파수는 150MHz이며 황동 코어를 고려하면 XNUMXMHz입니다. 144MHz 이상의 수신기를 사용하고 싶은 분들은 코일 L2, L3, L5의 권선수를 4로 줄이는 것을 추천합니다. 수신기를 광대역 방송용으로 사용하실 예정이라면 C13R9로 변경하시는 것을 추천드립니다. 권장 사항[2,3]에 따라 값을 변경하거나 일반적으로 이 체인을 제거합니다. ULF 튜닝은 필요하지 않습니다. [12]에서 권장하는 것처럼 베이스의 게인과 대역폭의 최적 값을 위해 R4 값을 선택해야 할 수도 있습니다. PD를 조정하기 위해 피에조 필터는 핀 19에서 분리되고 주파수 변조 신호가 선택된 IF의 주파수에서 적용됩니다. 예를 들어, 수정과 직렬로 연결된 바리캡이 있는 기존의 2점 수정 발진기를 사용하여 [4]의 단일 트랜지스터에서 기존 AF 발생기로 변조했습니다. 국부 발진기를 주어진 범위로 조정하기 위해 동일한 RF 생성기를 사용하여 LC 생성기로 변환하고 동일한 단일 트랜지스터 RF 생성기로 변환했습니다. 발전기는 UHF가 꺼지고 (저항 R7가 납땜 됨) 커패시터 C1이 발전기의 주파수에 맞춰지는 수신기 옆에 있습니다. 그런 다음 UHF가 연결되고 커패시턴스 C3이 최소로 설정되고 L4은 커패시터 C50에 의해 최대 신호 볼륨으로 조정됩니다. 그런 다음 안테나가 연결되고 (100-2cm 와이어 조각) L1 회로가 커패시터 C2으로 조정됩니다. 윤곽의 최종 미세 조정은 코어를 조정하여 이루어집니다. LXNUMX를 미세 조정할 때 UHF가 흥분하기 시작하면 수신 주파수 이상으로 약간 디튠된 상태로 두는 것이 좋습니다. 몇 가지 메모. 지정된 수신기를 협대역 버전으로 변환할 수 있습니다. 이를 수행하는 몇 가지 방법이 있습니다. 1) 두 번째 변환을 활성화합니다. 이는 그림 1에 표시된 다이어그램을 보면 쉽게 수행할 수 있습니다. 465. 크리스털은 첫 번째 IF보다 10,7kHz 위 또는 아래에서 선택되어야 합니다. 미러 채널의 선택성을 높이려면 첫 번째 IF를 455MHz로 만드는 것이 좋습니다. LC 회로는 러시아 트랜지스터 SV-DV-KB 수신기의 IF에서 사용해야 합니다. 노란색으로 표시된 수입(중국) 수신기의 윤곽선을 사용하는 것은 문제가 됩니다. 튜닝 주파수는 465kHz이며 항상 2kHz에 도달하는 것이 가능한 것은 아닙니다. 필터 Z1(그림 1)로 FP024P-1, FP1P60.1-XNUMX 또는 이와 유사한 것을 사용할 수 있습니다. 2) Z1(그림 2)을 주파수 1MHz, 대역폭 1kHz 및 매우 큰 크기의 기성 석영 필터 FP307P18-10,7-18로 교체하거나 MCF를 사용하는 경우 단일 변환을 사용할 수도 있습니다. 동일한 주파수 및 10,7kHz 대역폭의 -15-15. 이 필터의 치수는 15x10x10mm보다 훨씬 작습니다. 그러나 이 옵션에는 심각한 문제가 있습니다. 그 본질은 주파수 (위상) 검출기의 출력 저주파 전압이 작을수록 BH 윤곽의 대역이 넓어지고 주파수 편차가 작아진다는 것입니다. (이는 협대역 FM이 낮은 IF를 사용하는 이유를 추가로 설명합니다.) 따라서 충분한 볼륨을 얻으려면 LC 회로의 대역폭을 좁히거나(매우 어렵습니다) ULF 앞에 추가 증폭기를 배치해야 합니다. 그리고 그것들은 소음입니다! 옵션이 하나 더 있습니다. LC 대신 [10,7]에서 구현된 5MHz 석영 공진기를 사용합니다. 그러나 MC3362는 이 응용 프로그램용으로 설계되지 않았으며 작성자는 테스트하지 않았습니다. 이렇게 하고 싶은 분들을 위해 거의 비슷한 MC13136 칩을 사용하는 것이 좋지만 LC 대신 블랙홀의 석영 공진기를 위해 설계된 칩을 사용하는 것이 좋습니다. 또한 두 옵션에는 공통적인 단점이 있습니다. 대역폭이 좁으면 국부 발진기 주파수의 변동이 매우 두드러집니다. 합성기 또는 석영 안정화가 필요합니다. 또 하나의 관찰. 수신기(그림 2)에서 저자는 이중 변환을 수행하여 첫 번째 10,7MHz IF와 두 번째 6,5MHz를 만들었습니다. 결과는 우울했습니다. 수신기는 1,5-2km 거리에 위치한 3kW 전력의 라디오 방송국을 간신히 수신했습니다. 초소형 회로를 교체해도 결과가 나오지 않아 추가 절차를 수행하지 않았습니다. 수신기의 크기를 더 줄이고 싶은 분들은 케이스에 UHF 트랜지스터가 내장된 MC3363과 노이즈 감소 시스템을 추천합니다. 그러나 그것은 설치를 복잡하게하는 평면 패키지로만 생산되며 200 루블 MS250에 대해 약 25-3362 루블입니다. MC34119의 비용은 동일합니다. 몇 가지 통과 결론. 나는 주어진 수신기와 중국 수신기, Ural-Auto, Melody-106의 RF 및 IF 블록을 실험하고 있습니다. 나는 개발된 수신기의 HF를 사용하고 다른 수신기의 IF를 사용하고 그 반대의 경우 저자는 이미 알려진 몇 가지 결론을 내렸습니다. 1) 수신기의 품질(감도 및 선택도)은 주로 IF-FR 블록의 품질에 의해 결정되며 실질적으로 RF 블록과 독립적입니다.
문학 1. Barkan V.F., Zhdanov V.K. 라디오 수신기 1972.
저자: Alexey Bolshakov; 간행물: cxem.net
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