Синхронний гетеродинний приймач УКХ ЧС сигналів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Синхронний гетеродинний приймач УКХ ЧС сигналів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоприйом

Коментарі до статті

Ускладнення конструкції цього приймача порівняно з популярними у радіоаматорів простими синхронними УКХ ЧС приймачами, на думку автора, виправдано покращенням основних характеристик: чутливості та стійкості роботи.

Описуваний приймач УКХ ЧС сигналів для діапазону 65,8...73 МГц. відрізняється від раніше опублікованих більшою чутливістю та відсутністю таких властивих їм характерних недоліків, як нестабільність налаштування та мимовільна перебудова на сильніший сигнал сусіднього каналу. Чутливість синхронних гетеродинних приймачів обмежується тим. що "дрейф нуля" підсилювача постійного струму впливає на вузол управління частотою гетеродина та викликає нестабільність налаштування приймача. У розробленій автором конструкції вона зменшена за рахунок того, що замість підсилювачів постійної напруги використовуються підсилювачі змінної напруги, досягнуто зменшення дрейфу нуля, що дозволило збільшити чутливість приймача, яка тепер становить близько 8 мкВ. Крім того, зміна напруги на вузлі управління частотою гетеродина зменшується амплітудним обмежувачем ZL1, тому під дією напруги, що управляє, частота гетеродина не буде змінюватися більш ніж на 100 кГц. Таким чином, виключається мимовільне налаштування на сусідню за частотою радіостанцію.

Приймач споживає струм близько 34 мА. Його структурна схема зображено на рис. 1.

Синхронний гетеродинний приймач УКХ ЧС сигналів

Приймається сигнал від антени через дволанковий фільтр нижніх частот Z1 і підсилювач високої частоти А1 надходить сигнальний вхід змішувача U1. На інший його вхід надходить напруга гетеродину G2. Якщо частоти сигналу і гетеродина не рівні, то на виході змішувача утворюється змінна напруга биття, яке через фільтр нижніх частот Z2, підсилювач низьких частот А2. суматор A3 і амплітудний обмежувач ZL1 подається на вузол управління частотою гетеродину U5 і змінює частоту гетеродину G2 таким чином, що миттєва різниця частот сигналу та гетеродина зменшується приблизно до 72 Гц. Це значення частоти визначається нижньою межею смуги пропускання підсилювача низьких частот А2.

Сигнал з виходу ФНЧ Z1 надходить також сигнальний вхід модулятора U2, на другий вхід якого надходить змінна напруга прямокутної форми частотою 20 кГц від допоміжного генератора низької частоти G1.

В результаті на виході модулятора утворюється модульована по амплітуді високочастотна напруга, яка через підсилювач високої частоти А4 надходить на сигнальний вхід змішувача U3 (fc), другий вхід якого надходить напруга від гетеродину G2 (fg). На виході змішувача утворюється змінна напруга частотою 20 кГц. модульоване по амплітуді коливаннями різницевої частоти (тобто частоти биття fb = fc - fg). який через фільтр нижніх частот Z3. підсилювач низьких частот А5 надходить на сигнальний вхід демодулятора U4.

На другий вхід демодулятора надходить змінна напруга частотою 20 кГц від генератора G2. На виході демодулятора формується змінна напруга, частота якого дорівнює миттєвій різниці частот сигналу і гетеродина, потім через дволанковий фільтр нижніх частот Z4. суматор A3 та амплітудний обмежувач ZL1 надходить на вузол керування частотою гетеродина U5 і змінює частоту гетеродина G2 таким чином, що система приймача ФАПЧ переходить з режиму биття в режим утримання. Різниця частот сигналу та гетеродина, при якій відбувається перехід у режим утримання, визначається частотою зрізу фільтра Z2 та становить 10.6 кГц (при мінімальному сигналі).

Таким чином, під час роботи системи ФАПЧ у режимі утримання (синхронізації) швидкі догляди частоти (72 Гц < f < 10,6 кГц) компенсуються каналом, що складається з ФНЧ Z1, підсилювача високої частоти А1, змішувача U1, фільтра нижніх частот Z2. підсилювача низьких частот А2, суматора A3, амплітудного обмежувача ZL1, вузла управління частотою U5 та гетеродину G2.

Повільні відходи частоти (< 330 Гц) компенсуються каналом, що складається з модулятора U2, підсилювача високої частоти А4, змішувача U3, фільтра нижніх частот Z3. підсилювача низьких частот А5, демодулятора U4, фільтра нижніх частот Z4 та генератора G1. Змінна напруга звукових частот (72 Гц < fz < 10.6 кГц), пропорційна відхилення миттєвого значення частоти сигналу на вході приймача, з підсилювача низьких частак А2 надходить на вихід приймача.

Динамічні характеристики системи ФАПЧ визначаються амплітудою вхідного сигналу та формою АЧХ фільтра нижніх частот Z2. який являє собою одноланковий RC-ланцюг. Форма АЧХ розімкнутої системи ФАПЧ наближена до форми АЧХ ланки першого порядку, тому система ФАПЧ працює у режимі синхронізації за досить великому діапазоні амплітуд вхідного сигналу. Приймач немає системи АРУ, тому за дуже великий амплітуді вхідного сигналу система ФАПЧ самовозбуждается (режим квазисинхронизма). Але й у разі приймач зберігає працездатність, оскільки самозбудження системи ФАПЧ не відбивається якості вихідного сигналу (частота автоколивань у системі ФАПЧ виявляється вище 50 кГц).

Вибірковість приймача сусіднім каналом визначається параметрами ФНЧ Z2, а вибірковість по паразитних каналах прийому (на гармоніках гетеродина) - параметрами фільтра нижніх частот Z1.

Принципова схема приймача наведено на рис. 2.

(Натисніть для збільшення)

Сигнал від антени через конденсатор C1 і ФНЧ. утворений конденсаторами С2 - С4 та котушками L1.12. надходить на УПЧ, виконаний на транзисторі VT1. Цей підсилювач служить для зменшення проникнення коливань гетеродина у вхідний ланцюг, посилення його невелике і становить Ку < 5. Транзистор включений за схемою із загальною базою, що забезпечує високу лінійність УВЧ і сприяє підвищенню стійкості до перешкод приймача (за аналогічною схемою виконаний і УВЧ на транзисторі . Характеристичний опір фільтра Z4 близько 1 Ом. а його частота зрізу – 75 МГц.

Елементи R6. С8. R8. С9 утворюють фазообертач, який зсуває фазу високочастотної напруги, що надходить на змішувач, виконаний на транзисторі VT2. на кілька десятків градусів. Це необхідно для підвищення чутливості приймача. Справа в тому. що в режимі утримання (синхронізації) фазовий зсув коливань сигналу та гетеродина, що надходять на змішувач VT5. близький до 90. У той же час за рахунок затримки високочастотного сигналу в модульаторі VT3 фазовий зсув між коливаннями сигналу і гетеродина на входах змішувача VT2 може відрізнятися від 90°. При прийомі слабких частотно-модульованих сигналів із великою девіацією частоти це може призвести до короткочасних зривів синхронізації в моменти максимального відхилення частоти. Ланцюг, що складається з елементів R6. С8. R8. С9. забезпечує додаткову затримку високочастотного сигналу, що дозволяє встановити на входах змішувача VT2 фазовий зсув коливань близько 90°.

Побудова фільтрів нижніх частот Z2 і Z3 (відповідно на елементах R10 С12 і R26 С29) і підсилювачів низьких частот А2 і А5 (на мікросхемах DA1 і DA3) обох каналів однаково і відрізняється тільки номіналами використовуваних елементів. Низькочастотний сигнал знімається з виходу DA1. елементи R11, С15 служать корекції високочастотних предискажений.

Функції суматора A3 та амплітудного обмежувача ZL1 виконує мікросхема DA2. Модулятор U2 виконаний на транзисторі VT3, а демодулятор U4 – на транзисторі VT6. Роль фільтра нижніх частот Z4 виконують елементи R30, C30. R31. C31. Емітерний повторювач транзистора VT7 зменшує вплив суматора на параметри фільтра нижніх частот. Вузол управління частотою U5 виконаний на варикапі VD1, гетеродин G2 – на транзисторах VT8, VT9. а допоміжний генератор низької частоти G1 – на мікросхемі DD1.

Крутизна вузла керування частотою Sγпр - 35 кГц/В. тому при девіації частоти (f = 50 кГц) напруга звукової частоти на конденсаторі С19 становить близько 1,5, а на виході приймача (на С15) - близько 0,3 В.

Налаштування приймача на частоту радіостанції здійснюють зміною індуктивності котушки гетеродина L3.

Приймач зібраний у корпусі з листового дюралюмінію. При його виготовленні використовувався навісний монтаж. Гетеродин укладено в екран, крім того, з'єднаний з конденсаторами С19 (ланцюг управління), С41 (живлення) та з затворами транзисторів VT2 та VT5 (сигнал гетеродина) відрізками телевізійного коаксіального кабелю. Про всяк випадок екранований провід, що з'єднує висновок 10 DD1 із затвором транзистора VT3, але це не обов'язково.

У пристрої можуть бути використані постійні резистори МЛТ-0,125, конденсатори - керамічні, наприклад. КТ чи КМ. Конденсатори С2 – С4, C37 – C39, С42, С43 повинні мати малий ТКЕ. Оксидні конденсатори – будь-якого типу.

Як транзисторів VT1, VT4, VT8 і VT9, крім рекомендованих на схемі, можна використовувати й інші надвисокочастотні відповідної структури і з граничною частотою більше 900 МГц, ємностями переходів не більше 2 пФ і малої постійної часу ланцюга ОС (не більше 10... 15 пс). Для транзисторів VT1 і VT4 особливо важливими є значення постійного часу ланцюга ОС і коефіцієнт шуму. У разі потреби їх заміни підійдуть КТ368, КТ3109, КТ325, КТ355, КТ372 з літерними індексами, що відповідають зазначеним вище параметрам. Як VT6 і VT7 можна використовувати будь-які високочастотні відповідної структури: КТ312. КТ3102. КТ3107 з будь-якими буквеними індексами та ін. Замість К157УЛ1А (DA1 і DA3) можна використовувати К157УЛ1Б, К157УД2 (DA2) цілком замінить будь-який операційний підсилювач загального застосування, здатний працювати при зазначеній на схемі напрузі живлення. Як VT2, VT3, VT5 підійдуть КП327 з іншими літерними індексами.

Котушки L1 - L3 намотані на каркасах із зовнішнім діаметром 6 мм дротом ПЕЛ-1 0.45 мм і містять по п'ять витків. Їхня індуктивність регулюється латунними підстроєчниками і з різьбленням М5.

При правильному монтажі та справних радіодеталях налаштування приймача гранично просте. Потрібно змінним резистором R12 встановити на конденсаторі С19 напругу +4.5 В., а потім, обертаючи підстроєчник котушки L3. налаштувати приймач на радіостанцію, домагаючись найкращої якості звуку. За наявності перешкод, можливо, знадобиться точніше налаштувати кордон ФНЧ підстроювальниками котушок L1 і L2. Для зменшення взаємоіндукції ці котушки слід розташувати так. щоб осі були перпендикулярні.

Параметри приймача можна покращити. Наприклад, збільшити пригнічення паразитних каналів прийому на гармоніках гетеродина, застосувавши на вході приймача триланковий ФНЧ. Але в цьому випадку котушки фільтра бажано екранувати.

За рахунок зменшення опору резистора R13 вдається збільшити ширину смуги захоплення на звукових частотах і таким чином приблизно вдвічі підвищити чутливість приймача. Але тут потрібна велика точність у налаштуванні гетеродина. На жаль, при цьому погіршується відношення сигнал/шум на виході приймача. Прийде вибирати, що в конкретних умовах прийому важливіше.

Автор: А.Сергєєв, м.Сасово Рязанської обл.

Дивіться інші статті розділу Радіоприйом.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Інтернет-залежність ховається у генах 13.09.2012

Група німецьких дослідників з Університету Бонна заявляє, що інтернет-залежність багатьох користувачів Всесвітньої мережі часто пояснюється мутацією певних генів. Про це вчені повідомили у вересневому номері журналу Journal of Addiction Medicine.

Вчені опитали 843 людини і з'ясували, що 132 з них демонструють "проблемну поведінку", пов'язану з Мережею, - такі користувачі зізнавалися, що їхні думки постійно крутяться навколо інтернету, і вони виявляють крайнє занепокоєння, коли не мають доступу до нього.

У всіх опитаних було взято зразки ДНК. Проаналізувавши зразки, вчені виявили, що в геномах "підсіли" на інтернет дуже часто є мутація гена CHRNA4, характерна для людей з нікотинової залежністю.

Зв'язок нікотинової та мережевої залежності дослідники пояснюють просто. Приват-доцент університету Бонна психолог Крістіан Монтаг, провідний автор статті, заявляє, що нікотин впливає на так званий ацетилхоліновий рецептор, який утворюється за участю цього гена, і у випадку з геном-мутантом цей рецептор у відповідь активує центр винагороди мозку. Інтернет, вважає Монтаг, діє на ацетилхоліновий рецептор так само. Механізм цього впливу поки не зрозумілий, і його ще слід вивчати, перш ніж пропонувати адекватні методи лікування.

Доктор Монтаг визнає, що для подальшого аналізу зв'язку генетичних мутацій та інтернет-наркоманії необхідно проводити дослідження з набагато більшою кількістю людей, проте, заявляє він, "отримані дані недвозначно говорять про генетичні корені мережевого звикання".

Інші цікаві новини:

▪ Система зберігання даних freeze-ray на оптичних дисках 300 ГБ

▪ Залізо, прозоре для гамма-випромінювання

▪ Чумацький Шлях майже не видно

▪ Нейрокомп'ютерний інтерфейс для роботів

▪ Тренування мозку призводить до утворення нових нервових клітин

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Будівельнику, домашньому майстру. Добірка статей

▪ стаття Божевільний день, або Одруження Фігаро. Крилатий вислів

▪ стаття Як фрукти та овочі отримали свої назви? Детальна відповідь

▪ стаття Універсальний чотиришпиндельний верстат. Домашня майстерня

▪ стаття Адитивний формувач сигналу трикутної форми. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Пошук теплових несправностей. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт