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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。 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的研究表明，后者在严肃的设计中使用完全失败 - 低灵敏度和选择性，无法控制带宽，外部使用有问题稳定的本振等 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。 该接收器的方案，除了少量的添加和明显的“错误”，如图 1 所示。
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 至 150 MHz 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的电源电压为2至7伏，MC34119的电源电压为2至12伏。 因此，MC3362通过78L06稳压器供电，输出电压为6伏。
接收电路 接收器的输入级是根据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，因为这是确保与各种天线在较宽的频率范围内良好匹配的唯一方法[1,6,7]。 采用KP307G场效应晶体管作为放大元件。 指定的晶体管具有高斜率特性和可接受的噪声性能。 双栅KP350也有同样的特性，但它很怕静电。 事实上，作为射频放大器，您可以使用任何电路、任何晶体管，只要您已经使用过并且对其性能充满信心，并且也有安装和配置它的经验。 可以使用不怕静电的KP327，或者更好的是现代电视单片机中使用的BF998双栅场效应晶体管。 频率高达 1 GHz，噪声系数 0.6 dB。 （但这可能有些狡猾。例如，频率为 368 MHz 的 KT900 的噪声系数为 3 dB，但频率为 60 MHz 时。没有人知道 900 会发生什么。） 顺便说一句，我注意到 R1 和 C2 可以从电路中排除，因为它们是热噪声的额外来源。 [一] 放大后的信号分配在L3电路上，为了增加放大器的稳定性，它有一个不完全包含。 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，并保证了与混频器输入级的最大匹配，根据差分电路制成。 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”。 原则上可以排除R5、R6和C6，将MC23的3362脚与正极线连接，用C7和L5元件进行重组。 本地振荡器信号可以从第 20 个引脚馈送到频率合成器（或数字标频计），在这种情况下，控制电压必须施加到第 23 个引脚。 6,5 MHz 的差频信号（但也可以是 10,7 MHz 和 5,5 MHz，已检查）被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，即限幅放大器和相位检测器。 从相位检测器，通过 C13R9 上的高通滤波器（提供 5 kHz 以上的频率截止 [2,3]），信号被馈送到 MC34119 芯片上根据桥式电路制作的 LF 放大器。 与 174 系列不同，该放大器具有显着的增益、高抗自激性、低自噪声、非常高的效率和少量的附加元件。 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，接收器版本并没有带来“盒装”版本。 首先，这不是必需的，其次，作者对“知识和创造”的过程比“梳理和舔舐”的过程更感兴趣。 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，即使有图也必须这样做，因为通常作者并没有使用这些元素。 而且该方案非常简单，因此应该不会有任何困难。 作者使用的面包板尺寸为 100x30 毫米，由双面箔玻璃纤维制成，厚 1,5 毫米。 所有部件均位于印刷导体的一侧（无需钻孔），第二侧用作屏蔽。 到底有多好，我也说不上来。 我怀疑这有助于出现惊人的能力。 如果你看一下工业 VHF 和 UHF 装置，那么由于某种原因，它们都是在一侧箔上制成的，或者通常是通过悬挂安装制成的。 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。 在更高版本中，我使用 CPV 2-35pf。 并且尺寸更小，重叠更大。 电阻器 R6 最好使用多圈。 LC鉴相器的轮廓取自进口接收器（中文），应为绿色或蓝色。 该电路在 10,7 MHz 频率下的电容为 90 pF。 因此，对于 6,5 MHz 的频率，需要额外的电容 Ca（150 pF），对于 5,5 MHz 的频率，需要 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 输入阻抗（455 kHz）的输出阻抗。 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L2、L3、L5具有相同的设计。 它们用5毫米镀银线缠绕在直径为3毫米的框架上（此类框架用于第4代和第0.7代的SKM和SKD电视），每条线有5匝。 绕线长度 6 毫米。 线圈垂直排列。 线圈内部是磁芯。 用于高频段操作 (140 MHz) 的黄铜，或用于低频段操作 (70 MHz) 的亚铁磁性材料。 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），顶部端子 L0,3 有 PEL 3 线。 L2 和 L3 的分支是从中间开始的。 基于以下考虑，所有轮廓均使用[14]计算。 绕线长度为6毫米，匝数为5+1（多加一匝考虑了抽头的长度和走线的电感），绕线直径为5.5毫米（0.5毫米考虑了抽头的松动）绕组）。 经过计算，我们得到L=0.13 μH。 要调谐到 108 MHz 的频率，电容器的电容应如下：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 的变容二极管矩阵另外连接到电路，因此 C5 × 19-5 × 14 pF。 当考虑2-3 pF的安装电容和2 pF的源极-漏极电容时，计算结果与实践几乎完全一致。 （17 - 3 - 2 × 12 pF。C1 和 C4 显示的就是这个电容。） 本地振荡器的限制频率为 140 MHz，并考虑到黄铜核心 - 150 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。 调整 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。 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 开始被激发，我建议让它稍微失谐，高于接收频率，或者从 L2“提高”抽头，或者通过将 C3 的“接地”端焊接到连接来应用“中和”点 R3R4C5。 关于“关于”的一些注释。 指定的接收器可以转换为窄带版本。 这可以通过多种方式完成。 1) 启用第二个转换。 通过查看图 1 中所示的图表，这很容易做到。 必须选择高于或低于第一个 IF 465 kHz 的石英。 最好将第一中频设置为 10,7 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 455 kHz，但并不总是能够达到 465 kHz。 作为滤波器 Z2（图 1），您可以使用 FP1P-024、FP1P1-60.1 或类似的东西。 2) 如果您使用单次转换，则可以通过将 Z1（图 2）替换为现成的石英滤波器 FP1P1-307-18（频率为 10,7 MHz，带宽为 18 kHz，尺寸非常大）来制作节点接收器，或使用具有相同频率和 10,7 kHz 带宽的 MCF-15 -15。 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 对上述接收机以及中国接收机 Ural-Auto、Melodiya-106 的 RF 和 IF 模块进行试验，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）接收器的质量（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。 2) IF 单元中的集总选择滤波器 (FSS) 的性能明显优于压电陶瓷甚至石英滤波器，因为在一个频段内分配一个信号，并且不要将整个频段与噪声一起切除。 3）最好用4-5级双路带通放大器和一个分数检波器代替PD和BH。 [7] 文学 1. Barkan V.F., Zhdanov V.K. 无线电接收器，1972 年。 出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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