Несколько, может кому то интересных, схем, отработаных и использованых мной в  различных устройствах.

         Шумоподавитель для MC3361.

         Микрофонный усилитель-компрессор.

         Демодулятор узкополосной ЧМ-ФМ с м/сх 174ХА6.

         Демодулятор узкополосной ЧМ-ФМ, без контуров.

           Мостовой УНЧ на м/сх 174УН19.

       3 варианта простого гетеродина.  

                          Шумоподавитель для MC3361

    Микросхемы MC3357, MC3359, MC3361 (KA3361)  широко и успешно применяются  в средствах узкополосной связи, в качестве приемного ЧМ тракта 2-й ПЧ. Работа шумоподавителя, этих микросхем в штатном режиме, основана на выделении шумовой составляющей с помощью активного фильтра . Фильтр реализован на RC элементах и усилителя, входящего в состав микросхемы.Выделяемая фильтром  частота равна примерно 15 кГц. При отсутствии принимаемого сигнала амплитуда шумовой составляющей максимальна. Когда появляется полезный сигнал, в виде несущей, уровень шума падает. Преобразовав "шум" в постоянный ток , с помощью диодного выпрямителя и регулируя его с помощью переменного резистора, можно  управлять работой шумоподавителя. Такой простой способ управления широко используется в связной УКВ технике. Он годится в основном там где, во первых мало помех, и во вторых полоса пропускания тракта 2-й ПЧ равна или близка к 15 кГц. Это бытовые радиотелефоны и радиостанции диапазона выше 30-35мГц. С девиацией частоты примерно 5 кГц. 

     Данный способ мало пригоден  в том случае если приемник работает, например, в диапазоне CB, где уровень помех огромен, а полоса пропускания ПЧ никак не может быть такой широкой.

      Если сузить полосу пропускания ПЧ в 2 раза (си-би), то сузится и спектр шума на выходе частотного детектора. Такой шумоподавитель может  вовсе перестать работать, из-за падения уровня шумовой составляющей в районе работы RC фильтра . Понизив частоту RC фильтра, можно добитъся того, что шумоподавитель начнет нормально отрабатывать появление несущей. Однако если эта несущая частота промодулирована, например, речевым сигналом, то продукты демодуляции в верхней части спектра речи  начнут  попадать в полосу пропускания RC фильтра, будут выделяться им и ШП отработает, как на  "шум". На практике это выглядит примерно так .Шумоподавитель распознает появление корреспондента в эфире, но как только тот начинает говорить, тут же затыкается. То-же самое происходит когда из соседнего канала летят "хвосты".  Регулятором уровня шумоподавления, конечно можно попытаться найти точку  где все вроде бы работает нормально. Но работа шумоподавителя в этой точке весьма нестабильна. Стоит корреспонденту сказать чуть погромче и ШП отработает так,  как не надо.

     Если вдобавок ко всему, тракт ПЧ обладает большой неравномерностью АЧХ в полосе пропускания, то такую точку вообще вряд-ли удастся обнаружить. Такое бывает, когда пытаются поставить кварцевый фильтр, забывая о том что его обязательно надо согласовать как по входу так и по выходу. Не сделав этого получим не только большие искажения, но и соответствующий отрицательный  результат, по части работы шумоподавителя.

     Шумоподавитель реагирующий непосредственно на наличие или отсутствие несущего сигнала, а также на его уровень, работает гораздо эффективней и стабильней. Некоторые микросхемы фирмы Motorola, например  MC3362,MC3363, MC3371,MC3372,MC13135 и др., уже содержат в своем составе измеритель уровня входного  сигнала. Реализация ШП на этих м/сх, проста и банальна. Потребуются 2-3 резистора и парочка конденсаторов. Весь вопрос заключается в доступности микросхем как в финансовом так и в физическом смысле. 

     О доступности. Микросхемы более раннего поколения MC3357,MC3359,MC3361 и их клоны японского и корейского изготовления, более доступны и дешевы.Они широко применялись и сейчас применяются в подавляющем большинстве бытовых радиотелефонов, на диапазон  35-49мГц.В радиотелефонах на 900мГц - они же, но в планарном исполнении.  Эти м/сх, а также их отечественные аналоги 174ХА26,174ХА26М не имеют в своем составе измерителя уровня входного сигнала. Но можно и их заставить работать  эффективно и надежно. 

     Если учесть, что разбитый или "замученый" ,бестолковым хозяином или разукомплектованый,  радиотелефон можно купить на развале радиорынка по цене микросхемы, то это хороший вариант.Тем более что попутно преобретается целая куча нужных вещей таких как, например, контура, кварцы, пьезофильтры и т.д.В магазинах, м/сх. KA3361 продается по цене примерно 0,5 $, что примерно в 4-5 раз дешевле чем  MC3371,72.      

     На  рис.1  показан фрагмент схемы узкополосного УКВ приемника, использованого в составе портативных  радиостанций на диапазоны  CB(27мГц) и 150-160мГц. Это один из вариантов реализации шумоподавителя,  работающего и реагирующего на изменение уровня входного сигнала, а не на шум.        

     Работа устройства шумоподавления основана на амплитудном выделении полезного сигнала. Поскольку никак нельзя подобраться к каскадам усилителя-ограничителя этой микросхемы, и вытащить оттуда более или менее пригодный по амплитуде сигнал, пришлось соорудить дополнительный усилитель 2-й ПЧ.     Исходный сигнал берется  с выхода пьезофильтра Z1 и через С6 поступает на вход операционного усилителя (выв.10), с коэффициентом  усиления  равным порядка 40дб.Благодаря  высокому входному сопротивлению и хорошей развязке внутри кристалла, этот усилитель не оказывает дестабилизирующего влияния на работу других узлов микросхемы. С выхода ОУ (выв.11), сигнал через C7 поступает на базу транзистора VT1, для дальнейшего усиления . Резистор R4 - регулятор порога срабатывания  шумоподавителя. Подбором величины резистора R3 устанавливаются необходимые границы регулирования ШП. Контур L2,C8 настроен на ПЧ . Транзистор VT2 является амплитудным детектором и ключом одновременно. Он управляет работой м/сх. DA3, являющейся усилителем НЧ.

     Резистором R7 устанавливают необходимый уровень усиления.  R10 - регулятор громкости. 

                   Микрофонный усилитель-компрессор, для портативки.

   Использование микросхем  MC3371,MC3372 , значительно облегчает построение приемного тракта узкополосного УКВ ЧМ-ФМ радиоприемника. Легко и просто  решается  вопрос построения  ступеней преобразования, усиления и демодуляции сигнала . Также не вызывает затруднений  реализация шумоподавителя,благодаря наличию встроеного измерителя уровня входного сигнала. Операционный усилитель, входящий в состав микросхем, может быть использован для различных целей. При построении малогабаритной радиостанции на 2м диапазон я использовал этот усилитель в качестве микрофонного. Причем микрофоном является  динамическая головка 0,5 ГДШ-15, она же громкоговоритель в режиме "ПРИЕМ".

     R6,R7,R8,C5 - элементы установки и регулировки параметров шумоподавителя. R5,R9,R12,VD5,C14 -элементы ключа, блокирующего работу  УНЧ при отсутствии полезного сигнала. 

     В режиме "ПРИЕМ" микрофонный усилитель блокируется подачей положительного напряжения на выв.10 через диод VD6 и резистор R16 взятого с делителя напряжения  R17,R18. 

     В режиме "ПЕРЕДАЧА" напряжение питания +9v отключается от  УНЧ и снимается блокировка с микрофонного усилителя. Электрический сигнал  с  динамической головки через резистор R20 и конденсатор C12 поступает на вход микрофонного усилителя, выв.10. Диоды VD3,VD4 защищают и предотвращают перегрузку и выход из строя микрофонного усилителя от сильного сигнала, поступающего с УНЧ, в режиме "ПРИЕМ".  R10 - элемент начального смещения усилителя, выводящего его работу на линейный участок. Наличие элементов C8,C9,VD1,VD2 превращает это устройство в усилитель- ограничитель  (компрессор) с выходным сигналом около 0,6v . Для того чтобы не расширять полосу передаваемых частот сверх нормы и не "пылить" служит каскад фильтра НЧ на транзисторе VT1. С движка резистора R1 модулирующий сигнал можно подать на варикап, для осуществления процесса модуляции. Этим же резистором производится установка максимальной девиации частоты.         

                            Демодулятор ЧМ сигнала с ФАПЧ.

        Эта схема  была использована в приемном тракте ЧМ трансивера , в качестве усилителя 2-й ПЧ и демодулятора ЧМ сигнала. При подаче на вход, ЧМ сигнала величиной 5мкВ и девиацией 1,5 кГц,соотношение сигнал/шум, на выходе, было не менее 20дб. При испытании микросхемы 174ХА6 в  типовом режиме, рекомендованом изготовителем, такое соотношение сигнал/шум получалось при подаче на вход сигнала, более 50 мкВ.Причем полезный сигнал начинал обнаруживаться на слух, при  входном сигнале  более 25-30 мкВ.   

   На рисунке приведен пример включения микросхемы 174ХА6.От типового он отличается тем, что вместо фазосдвигающего контура, здесь работает автогенератор с ФАПЧ .Собственно генератор включает в себя элементыVT1,2,VD1,2,R5,R6,R8,L2. Особенностью  генератора собраного по такой схеме является, то что он не требует никакой настройки, за исключением подстройки частоты с помощью сердечника катушки L2.Номиналы резисторов  входящих в схему автогенератора могут быть изменены в любую сторону в несколько раз. На общую работоспособность это не повлияет.             

  Для достижения указаных выше параметров, необходимо обеспечить соблюдение нескольких  условий.Одним из них является применение в качестве управляющих диодов VD1,2 , варикапов с "крутой" характеристикой управления. Чем она "круче", тем выше чувствительность.Также важно не "перекачать" смеситель микросхемы.Для этого конденсаторы связи C8,C9 должны иметь небольшую емкость. Я экспериментировал с варикапами типа  КВ129. Они имеют характерный излом вольт-емкостной характеристики, после которого, ее крутизна резко меняется . Величиной резистора R8 подбирается такой режим работы, при котором управление варикапами ведется на отрезке вольт-емкостной  хар-ки имеющей максимальную крутизну.

   Уровень выходного демодулированого НЧ сигнала может составлять  5-8 мВ .Это меньше того, что дают обычные ЧМ детекторы.Поэтому необходимо применять дополнительный каскад усиления НЧ. 

Интересная особенность.Уровень шума, в отсутствие полезного сигнала, много ниже по сравнению с традиционным трактом 2-й ПЧ (например на м/сх 174ХА26, MC3361, MC3362 и т.п.). От этого возникает ощущение чистоты эфира,особенно на 2 м диапазоне. От этого "слабые" корреспонденты сразу становятся как бы "сильнее",выходя из под шумового занавеса.  Здесь главное, не перекачать тракт предыдущими каскадами как по усилению так и по шумам !

  R5,R6 - 10 кОм ,  R7 - 5,1кОм .  R8 - 10 - 100 кОм, подбирается в зависимости от типа примененых варикапов. C6 - 1000 pF, C8,C9 -5,6 pF .  Индуктивность L2, также расчитывается под конкретный тип варикапов.

                             ЧМ детектор с ФАПЧ, без катушек.

       Эту схему можно использовать в узкополосном УКВ приемнике, для детектирования ЧМ-ФМ сигнала, на частотах 2-й ПЧ , до 500кГц. Вот ее краткие данные:

     Чувствительность на частоте 465 кГц ..............................................................20-30 мВ                                                             

     Выходное напряжение НЧ (девиация 2кГц,сигналом 1000Гц).......................25 мВ

   При отсутствии полезного сигнала и соответственно синхронизма в системе, на Вых.лог. присутствует высокий уровень постоянного напряжения. С появлением сигнала частотой 465 кГц, происходит его "захват" и напряжение на этом выходе падает до 0. Этот выход можно использовать в качестве индикатора настройки детектора на рабочую частоту. Настраивают схему так.     Постепенно уменьшая уровень входного ПЧ сигнала и не выпуская его из зоны  захвата, подстраивают потенциометром R3 частоту собственного генератора микросхемы . Минимальный уровень входного сигнала, который схема еще "чувствует", равен примерно 5-8 мВ. 

   Схема стабильно работает в широком диапазоне входных сигналов. Проверял до 1,5 В. Тем не менее, целесообразно все таки  поставить на входе  хотя бы простейший ограничитель, например состоящий из двух  встречно-параллельных  диодов.     

   Повторяя эту схему полезно  обратить внимание на выбор конденсатора C6, вернее его ТКЕ .Я использовал пленочный.

    Эта схема была использована  в УКВ приемнике на 2 м диапазон  и показала хорошие результаты.

      К достоинствам данного узла можно отнести отсутствие катушек индуктивности.Что не маловажно для ленивых.

                               Мостовой УНЧ на м/сх 174УН19.

     Мостовое включение двух микросхем 174УН19 позволяет повысить выходную мощность УНЧ примерно в 2 раза. Кроме того отпадает надобность в использовании разделительного конденсатора большой емкости, на выходе. При этом уменьшаются частотные искажения всего УНЧ.

    Максимальная  выходная мощность этого усилителя зависит от напряжения питания и сопротивления нагрузки и может достигать 30-35 Вт. При этом нелинейные искажения не превышают указаных в технических условиях, на м/сх 174УН19. Коэффициент усиления УНЧ равен 10. Его легко можно менять в любую сторону изменив значение R3 или R4. Однако увеличивать R4 более 100 Ком не следует т.к. на стабильность работы начинает сказываться входной ток м/сх (выв.2), и она падает.Микросхемы имеют защиту от перегрузки и термозащиту. Использование радиаторов - обязательное условие.

   174УН19 это аналог TDA2020. 

                          Три варианта простого гетеродина.

    Этот гетеродин можно использовать в различных конструкциях радиоприемных устройств.Схемотехника также как и физическая его реализация достаточно проста. Диапазон рабочих частот простирается от самых низких до СВЧ, и зависит от параметров  L1,C5,C6,VD1,VD2. На частотах примерно до  400-500 Мгц, в качестве VT1,VT2 можно использовать транзисторы КТ368.Достоинством этих схем является то, что они не требуют какой либо предварительной установки режима по постоянному току.Амплитуда выходного сигнала всегда постоянна и равна примерно 0,6 V. Два выхода (1 и 2 )предназначены для подачи сигнала Fгет. на дифференциальный смеситель или перемножитель на микросхеме ( например 174ПС1,174ПС4 и т.д.). Если используется смеситель на полевом транзисторе то Fгет. можно взять, например, с коллектора VT1.Смеситель с низким входным сопротивлением необходимо подключать к гетеродину через буферный каскад, рис.3. Транзисторы VT3,VT4 - соответствующие, p-n-p. Например КТ339.      

   Для работы с высокоуровневыми диодными смесителями мощность этих гетеродинов недостаточна и нуждается в дополнительном усилении. С смесителем на встречно-параллельных диодах схема на рис.3 подойдет вполне. При этом элементы VT3,C2,R4 можно исключить.Также можно исключить С4, если  требуется управление частотой  "вручную" , а не с помощью синтезатора. В этом случае вывод 4 можно подключить к потенциометру, изменяющему напряжение на нем.     

                                Мой  E-mail    faktorsk@mtu-net.ru

    На главную страницу.