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无线电电子与电气工程百科全书 通用 VHF FM 接收器 (70-150 MHz)。 无线电电子电气工程百科全书
几年前，作者面临着创建一个微型移动单通道接收器的任务，该接收器能够在很宽的频率范围内进行调谐，并通过切换或在极端情况下通过最小的改动来接收宽带和窄带 FM。 . 对基于 K174XA34 等的单芯片 FM 接收器的技术描述和实验研究表明，后者在严重设计中的使用完全失败 - 灵敏度和选择性低，无法控制带宽，使用外部存在问题稳定的本地振荡器等然后笔者翻遍了前几年几乎所有的杂志《Radio》和《Radio Amateur》，希望能找到准备好的东西。 不幸的是，正如预期的那样，没有准备好找到。 然而，结构 [5,8,9] 引起了最大的兴趣。 此外，最优化的设计如下所示 - 来自 [9] 的 HF 和转换器，来自 [5] 的 IF 和检测器，以及来自 [8] 的 HPF 和 VLF。 同时，设计变得相当繁琐。 搜索的下一个阶段是查看芯片制造商的 Internet 站点。 正是在这里，在 MOTOROLA 网站上，作者发现了 [13] 一个接收器电路，它实际上包含了上述设计的所有想法。 这个接收器的方案，除了少量的添加和明确的“错误”，如图 1 所示。 一。
在对上述方案进行创造性工作后，作者实现了它的以下版本（图 2）。 接收器电路的构建考虑了 [13] 的建议和参考列表中列出和未列出的其他设计，以及 [1] 中提出的理论。 值得注意的是，普遍的概念可能并不完全正确。 相反，接收器可以称为基地，因为。 该设计可以轻松添加频率合成器和第二个频率转换，将其变成一个体面的通信接收器。 为了更详细地了解这些问题，我建议从 MOTOROLA 网站 [11,12,13] 下载必要的文档。 顺便说一句，我注意到可以在不借助第二次频率转换的情况下使接收器成为窄带，这将在后面讨论。 接收器可以在 70 到 150 MHz 的范围内重建，而无需更改调谐元件的值。 接收器的实际灵敏度约为 0.3 μV。 电源电压 - 9 伏。 需要注意的是，MC3362的供电电压为2至7伏，MC34119为2至12伏。 因此，MC3362 通过 78L06 稳压器供电，输出电压为 6 伏。
接收机的输入级是按照传统的谐振电路制作的。 来自天线A1的信号通过耦合线圈L1进入输入电路L2。 与天线的感应连接并非偶然，因为这是确保在宽频率范围内与各种天线良好匹配的唯一方法 [1,6,7]。 为了减少输入电路对 L2 电路的分流影响，并提高其品质因数，从而缩小带宽并提高选择性，采用了不完全包含电路。 KP307G场效应晶体管用作放大元件。 指定的晶体管具有高斜率特性和可接受的噪声性能。 双栅极KP350具有相同的特性，但它非常怕静电，而且还需要额外的元件来在第二栅极上提供偏置。 所有其他晶体管在增益和噪声方面都表现出更差的结果。 放大后的信号分配在 L3 电路上，由于与 L2 相同的原因，该电路具有不完全包含。 从电路L3，通过耦合线圈L4，信号进入混频器。 这种方案提供了 UHF 和混频器的最小相互影响，增加了选择性，并提供了与混频器输入级的最大匹配，根据差分方案制成。 参考频率由内部本地振荡器提供给混频器。 本地振荡器的参考元件是 C7L5 和内置的变容矩阵，通过改变电阻器 R6 的电压可用于微调频率。 电阻器 R5 旨在产生“拉伸”。 原则上，通过将MC5的第6脚接正极线可以消除R6、R23和C3362，由元件C7和L5进行重组。 从第 20 条腿开始，可以将本地振荡器信号施加到频率合成器，在这种情况下，必须将控制电压施加到第 23 条腿。 将 6,5 MHz 的分离频率信号（但可以是 10,7 MHz 和 5,5 MHz，已检查）馈送到压电陶瓷滤波器 Z1，然后绕过第一个 IF 和第二个转换器，进入第二个 IF、限幅器和鉴相器. 从相位检测器，通过 C13R9 上的高通滤波器，它提供高于 5 kHz [2,3] 的频率截止，信号被馈送到 LF 放大器，根据 MC34119 芯片上的桥电路制作。 与 174 系列不同，该放大器具有显着放大、高抗自激、低自噪声、非常高的效率和少量附加元件。 20 欧姆负载的输出功率约为 0,2 瓦。 如果接收器计划用作宽带广播器，那么我建议根据建议 [13] 更改 C9R2,3 值，或完全取消此电路。 细节和设计。 不幸的是，接收器版本没有被带到“盒装”版本。 首先，这不是必须的，其次，作者对“知识和创造”的过程比“梳理和舔”更感兴趣。 因此，那些希望重复这种设计的人将不得不自己培育印刷电路板。 顺便说一句，即使有图纸也必须这样做，因为通常没有作者使用的那些元素。 而且该方案非常简单，因此应该没有任何困难。 作者使用的面包板尺寸为 100x30 毫米。 由双面箔玻璃纤维制成，1,5 毫米厚。 所有零件都位于印制导线的一侧（无需钻孔），第二侧用作屏幕。 有多好，我不能说。 我怀疑这会导致寄生电容的出现。 如果您查看工业 VHF 和 UHF 装置，那么出于某种原因，它们都是在单面箔上制成的。 电阻器、电容器和电解电容器可以是任何类型。 PDA 类型的微调电容器，但可能还有其他电容器。 电阻器 R6 最好使用多圈。 LC频率检测器的轮廓取自进口接收机（中文），应为绿色或蓝色。 这种电路在 10,7 MHz 频率下的电容为 90 pF。 因此，对于 6,5 MHz 的频率，附加电容 Ca 为 150 pF，而对于 5,5 MHz 的频率，则为 250 pF。 [14] 压电陶瓷滤波器 Z1 可以是任何类型。 虽然微电路设计用于 300 ohms（10,7 MHz）和 1,5 kΩ 的输入阻抗（455 kHz）。 但是，所有过滤器都可以正常工作。 只需要注意，即使对于相同的频率，滤波器也是不同的，并且具有不同的带宽，大约是工作频率的 10-20%，因此选择性会有所不同。 此外，在 6,5 MHz 和 5,5 MHz 的频率下，除了带通滤波器，还生产陷波（抑制）滤波器。 它们通常标有一个点，并带有两个条纹。 电感器 L2、L3、L5 具有相同的设计。 它们缠绕在直径为 5 毫米的框架上（此类框架用于第 3 代和第 4 代的 SKM 和 SKD 电视），采用 0.7 毫米镀银线，每圈 5 圈。 绕组长度 6 毫米。 线圈垂直排列。 线圈内部是磁芯。 黄铜用于高频带操作 (140 MHz)，或铁磁用于低频带操作 (70 MHz)。 通信线圈 L1 有 4 匝（匝对匝），顶部端子 L0,3 有 PEL 2 线。 通信线圈 L4 有 2 匝（匝对匝），在上部端子 L0,3 处带有 PEL 3 线。 L2 和 L3 的分支是从中间开始的。 基于以下考虑，使用 [14] 计算所有轮廓。 绕线长度为6毫米，匝数为5+1（增加一匝考虑到抽头长度和走线电感），绕线直径为5.5毫米（0.5毫米考虑到线圈的松动）绕组）。 经过计算，我们得到 L=0.13µg。 要调谐到 108 MHz 的频率，电容器的电容应如下所示：C1=C4=17 pF。 本地振荡器在接收频率以下工作，并且最小电容约为 5 pF 的变容矩阵额外连接到电路，因此 C5 \u19d 5-14 \uXNUMXd XNUMX pF。 当考虑到 2-3 pF 的安装电容和 2 pF 的源漏电容时，计算结果几乎与实践完全吻合。 （17 - 3 - 2 \u12d 1 pF。C4 和 C140 显示的就是这个电容。）本振的极限频率为 150 MHz，考虑到黄铜内核，为 XNUMX MHz。 对于那些希望使用 144 MHz 或更高频率的接收器的人，我建议将线圈 L2、L3、L5 的匝数减少到 4 个。如果接收器计划用作宽带广播器，那么我建议更改 C13R9值基于推荐[2,3]，或者一般消除这条链。 不需要 ULF 调谐。 可能有必要按照 [12] 中的建议选择 R4 的值以获得增益和低音带宽的最佳值。 为了调整 PD，压电滤波器与引脚 19 断开连接，并以所选 IF 的频率向其施加频率调制信号。 例如，我使用了一个传统的三点晶体振荡器，它带有一个与石英串联的变容二极管，并使用来自 [2] 的单个晶体管上的传统 AF 发生器对其进行调制。 为了将本地振荡器调谐到给定范围，我使用了相同的射频发生器，将其转换为 LC 发生器，以及相同的单晶体管射频。 发生器位于接收器旁边，此时 UHF 被关闭（电阻器 R4 被焊接），电容器 C7 被调谐到发生器的频率。 然后连接UHF，电容C1设置为最小，L3通过电容C4调节到最大信号音量。 然后连接天线（一根 50-100 cm 的导线），并用电容器 C2 调谐 L1 电路。 轮廓的最终微调是通过调整核心进行的。 如果在微调 L2 时 UHF 开始变得兴奋，我建议让它稍微失谐，高于接收频率。 一些笔记。 指定的接收器可以转换为窄带版本。 这可以通过几种方式完成： 1) 启用第二次转换。 通过查看图 1 所示的图表，这很容易做到。 465. 必须选择高于或低于第一个中频 10,7 kHz 的石英。 最好将第一中频设置为 455 MHz，以增加图像通道的选择性。 LC电路必须从俄罗斯晶体管SV-DV-KB接收器的IF使用。 使用来自进口（中国）接收器的黄色轮廓是有问题的，因为它们的调谐频率为 465 kHz，但并不总是能够达到 2 kHz。 作为滤波器Z1（图1），可以使用FP024P-1、FP1P60.1-XNUMX或类似的东西； 2) 如果用现成的石英滤波器 FP1P2-1-1 替换 Z307（图 18），频率为 10,7 MHz，带宽为 18 kHz，尺寸非常大，或者使用 MCF，也可以使用单次转换-10,7-15 具有相同的频率和 15 kHz 带宽。 该过滤器的尺寸远小于 15x10x10 毫米。 但是，此选项存在严重问题。 其本质是频率（相位）检测器的输出低频电压越小，BH轮廓的频带越宽，频率偏差越小。 （这进一步解释了为什么窄带调频使用低中频。） 因此，要获得足够的体积，就需要缩小LC电路的带宽（这很困难），或者在ULF前面加一个放大器。 那些是噪音！ 还有一种选择。 使用 10,7 MHz 石英谐振器代替 LC，如 [5] 中实现的。 然而，MC3362 不是为这个应用设计的，作者也没有测试过。 对于那些想要这样做的人，我建议使用几乎相似的 MC13136 芯片，但设计用于黑洞中的石英谐振器，而不是 LC。 此外，这两种选择都有一个共同的缺点。 在窄带宽的情况下，本地振荡器频率的波动变得非常明显，即需要合成器或石英稳定器。 再来一个观察。 在接收机（图 2）中，作者进行了双重转换，使第一个 10,7 MHz 中频和第二个 6,5 MHz。 结果令人沮丧。 接收器几乎没有接收到位于 1,5-2 km 距离处的 3 kW 功率的无线电台。 更换微电路没有任何结果，我没有进行进一步的处理。 对于那些想要进一步减小接收器尺寸的人，我建议使用 MC3363，它在外壳中内置了一个 UHF 晶体管，以及一个降噪系统。 但它仅在平面封装中生产，这使其安装复杂化，并且价格昂贵得多，大约 200-250 卢布，而 MS25 为 3362 卢布。 MC34119 的成本相同。 一些过时的结论。 我正在试验给定的接收器，以及中国接收器 Ural-Auto、Melody-106 的 RF 和 IF 模块，即我使用开发接收器的 HF 和另一个接收器的 IF，反之亦然，作者得出以下几个结论，也许已经知道： 1）接收机的质量（灵敏度和选择性）主要由IF-FR块的质量决定，实际上与RF块无关；
文学 1. Barkan V.F., Zhdanov V.K. 无线电接收器，1972 年。
作者：阿列克谢·博尔沙科夫； 出版：cxem.net
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