간단한 VHF 수신기 회로. 세르게이 비트산

제안된 방식은 65...110MHz 범위의 광대역 FM 방송국을 수신할 수 있는 디지털 스케일을 갖춘 확성기 스테레오 수신기를 조립하기 위한 것입니다. 수신기에는 수신 스테이션에 대한 5개의 고정 설정과 알람 시계가 있는 내장 시계가 있습니다. 수신기는 고감도, 단순성 및 우수한 성능이 특징이며 희소 부품이 포함되어 있지 않습니다.

명세서
수신 주파수 범위, MHz 65... 110
고정 설정 5
감도, μV 2
소비 전류, mA 20
공급 전압, V6
출력 전력, W 0.25
고조파 계수, % 0.2
부하 저항, 옴 4...8
텔레스코픽 안테나, cm 30...60

스테레오 수신기의 작동 원리

그림은 수신기의 전기 회로도를 보여줍니다. 수신기의 기본은 DA1 TDA7021 마이크로 회로로, 하나의 주파수 변환과 낮은 IF(중간 주파수)가 있는 수퍼헤테로다인입니다. 마이크로 회로에는 고주파 증폭기, 믹서, 국부 발진기, 중간 주파수 증폭기, 제한 증폭기, FM 검출기, 무소음 튜닝 장치(SNR) 및 3주파수 버퍼 증폭기가 포함되어 있습니다. 파일럿 톤이 있는 스테레오 디코더는 DA2 TDA7040 칩에서 만들어집니다. DA3 K174UN23 마이크로 회로는 오디오 주파수 스테레오 증폭기로 사용되었습니다. 디지털 저울과 전자 시계는 LCD 디스플레이가 있는 DA4 SC3610 칩에서 만들어집니다.
안테나의 신호는 커패시터 C15를 통해 트랜지스터 VT2 KT368에서 만들어진 외부 UHF로 공급됩니다. 증폭 된 고주파 신호와 국부 발진기 신호 (회로는 인덕터 L1, 바리 캡 VD1 및 커패시터 C3)는 마이크로 회로 내부의 믹서에 공급됩니다.
믹서 출력의 IF 신호(약 70kHz)는 보정 요소가 커패시터 C5 및 C6인 대역 통과 필터에 의해 선택되며 제한 증폭기의 입력에 공급됩니다. 증폭되고 클리핑된 IF 신호는 FM 검출기로 공급됩니다. 외부 요소가 커패시터 C1인 저주파 보정 필터를 통과하는 복조 신호는 커패시터 C2의 커패시턴스를 변경하여 작동 모드를 제어할 수 있는 BSHN 장치에 공급됩니다.
BSHN 장치의 출력에서 ​​오디오 신호가 버퍼 증폭기로 공급됩니다. 블로킹 캐패시터 C7을 연결하면 3H의 출력 전압을 높이고 버퍼 앰프의 안정적인 동작을 돕는다. 사운드 음색과 채널 분리의 품질을 결정하는 보정 회로 C12, R10을 통해 DA1 TDA7021 칩의 버퍼 증폭기 출력에서 ​​복잡한 스테레오 신호 (CBS)가 조립 된 스테레오 디코더의 입력으로 공급됩니다. DA2 TDA7040 칩에서.
저항 R11은 외부 요소가 R12, C13, C14인 기준 발진기의 작동 모드를 설정합니다. DA1 TDA7021 마이크로 회로의 출력에 KSS가 있으면 DA2 TDA7040 마이크로 회로의 출력 전압이 감소하여 VT3 트랜지스터가 닫히고 VD2 LED가 켜집니다. C16 ... C19 필터를 통해 DA2 TDA7040 칩의 왼쪽 및 오른쪽 채널에서 디코딩된 신호는 DA3 K174UN23 칩에 조립된 오디오 주파수 스테레오 증폭기의 해당 입력에 공급됩니다. 왼쪽 및 오른쪽 채널의 증폭된 신호는 다이나믹 헤드 BA1 및 BA2에 공급됩니다.
VD1 varicap의 로컬 발진기 신호는 VT1 트랜지스터의 RF 증폭기 입력에 공급된 다음 DA4 SC3610 칩의 디지털 튜닝 주파수 표시기 입력에 공급됩니다. ZQ1, R18, R19, C24, C25, C26 - 디지털 스케일 DA4 SC3610 기준 생성기의 외부 요소.
수신기가 꺼지면 이 칩은 시계 모드로 작동하고 켜지면 디지털 스케일 모드로 작동합니다. 이것은 저항 R17을 통해 DA4 SC3610 칩에 공급 전압을 공급함으로써 달성됩니다. 이 마이크로 회로의 핀 28에서 알람 신호는 인덕터 L2와 압전 세라믹 사운드 이미 터 ZQ2 인 부하 인 트랜지스터 VT4로 이동합니다.

스테레오 수신기 설정

고정 설정의 선택은 5개의 가변 저항 중 하나를 DA1 TDA7021 칩의 로컬 발진기에 연결하는 SA1 스위치에 의해 수행됩니다. 각 채널의 튜닝은 varicap에 제어 전압을 공급하는 가변 저항에 의해 수행됩니다. 이 전압의 영향으로 varicap의 커패시턴스가 변경되어 로컬 발진기 회로의 공진 주파수가 변경되고 수신기가 라디오 방송국에 맞춰집니다. 스테레오 디코더를 설정하는 것은 라디오 방송국을 수신할 때 저항 R11을 최상의 채널 분리로 설정하는 것입니다. 사운드 볼륨은 하나의 가변 저항 R14로 두 채널에서 조정됩니다. 이렇게 하면 수신기 설정이 완료됩니다.
TDA7021 칩은 국내 대응 K174XA34로 교체할 수 있습니다. K174UN23 칩 대신 저전압 스테레오 전력 증폭기가 적합하지만 적절한 스위칭 회로가 있습니다. KT368 트랜지스터는 차단 주파수가 600MHz 이상인 모든 저잡음 RF 트랜지스터로 교체할 수 있습니다. KT315 트랜지스터는 모든 저주파 트랜지스터로 교체할 수 있습니다. Varicap VD1 - KV109, KV132 또는 유사 제품으로 65 ~ 110MHz 범위의 전체 범위를 제공합니다. 다이오드 KD503은 KD522 등으로 대체할 수 있습니다. 동적 헤드는 4 ~ 8옴의 모든 저항과 함께 사용할 수 있습니다. 수신기의 피에조 이미 터는 ZP-1, ZP-3을 사용하거나 수입할 수 있습니다. 수신기에 전원을 공급하기 위해 6V 전압의 안정화된 전원 공급 장치가 사용되며, 이 경우 튜닝 주파수가 "부동"하므로 불안정한 전원을 사용할 수 없습니다. 석영 공진기 ZQ1로 32768Hz 주파수의 모든 시계 석영이 적합합니다. 코일 L1에는 직경 0.6mm의 PEV 와이어 3~4회전이 포함되어 있으며, 황동 또는 페라이트 행간선이 있는 직경 5mm의 프레임에 감겨 있습니다. 인덕터 L2의 인덕턴스 값은 압전 방출기의 최대 음량에 따라 선택된다. 시계를 제어하는 ​​데 5개의 버튼이 사용됩니다. SA2 - 통화를 켭니다. SA3 - 통화 시간 설정; SA4 - 현재 시간 설정 SA5 - 분 조정; SA6 - 시계 조정.
DA4 SC3610 디지털 스케일 칩과 LCD 디스플레이를 사용할 수 없는 경우 스테레오 수신기 회로에서 사용할 수 없습니다. 그러나 그는 디지털 저울과 알람 시계가 있는 전자 시계와 같은 서비스 기능을 잃게 됩니다.

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지난 10년 동안 VHF 수신기는 널리 유비쿼터스로 사용되었습니다. AM에 비해 FM 수신기의 높은 음질과 스테레오 사운드의 가능성은 물론 다양한 방향의 라디오 방송국이 지속적으로 증가하고 있기 때문입니다. 그러나 소련 이후의 공간에서는 상업적으로 이용 가능한 라디오의 품질과 많은 라디오 방송국이 있고 어려운 전자기 환경이 존재하는 대도시에서 라디오를 사용하는 데 많은 문제가 있습니다. 이 기사의 저자는 VHF 라디오 수신기의 러시아 시장 위치, 이러한 문제를 해결하기 위한 단점 및 옵션을 고려합니다. 이 모든 것은 러시아뿐만 아니라 벨로루시에서도 마찬가지입니다.

러시아 시장 살펴보기

소비자 기능에 따라 가정용 수신기를 분류하면 국내 시장에 다음이 포함되어 있음을 알 수 있습니다.

• 배터리 전원을 사용하는 소형 수신기;
• 주전원/결합 전원 공급 장치가 있는 소형 고정 장치;
• 뮤직 센터의 일부인 VHF 수신기;
• 자동차 라디오 및 자동차 수신기.

그러나 Ural 제품군의 자동차 라디오를 제외하고는 국내 가정용 VHF 수신기를 찾을 수 없습니다. 왜? 대답은 분명한 것 같습니다. 가장 중요한 것이 최소 비용 인 휴대용 장치 분야에서는 남동부 지역 (주로 중국) 국가의 제품과 경쟁 할 수 없습니다. 음악 센터와 자동차 라디오에 대한 이야기는 전혀 없습니다. 국내 산업은 기술적으로 정교한 장비를 저렴한 가격에 고품질로 생산할 수 없었습니다. Ural 제품군의 동일한 리시버에서 기계 구성 요소(테이프 드라이브 메커니즘과 CD 플레이어 모두)는 독점적으로 수입산입니다. 주전원을 사용하는 고정식 수신기는 그대로 제조업체의 관심 범위에서 벗어났습니다. 오늘날 시장에서 사용할 수 있는 것은 주 전원이 있는 동일한 휴대용 제품이거나 다양한 장치(예: 알람 시계) 및 뮤직 센터의 일부인 VHF 튜너입니다. 일반적으로 전자는 본질적인 기능적 결함이 있는 반면 후자는 다소 높은 가격이 책정됩니다. 또한 원하는 경우 고품질 라디오를 찾을 수 있지만 다중 대역이 됩니다. 오늘날 도시의 대중 소비자가 장중단파 수신기를 필요로 합니까? 결국, 이러한 범위에서 수신된 진폭 변조(AM) 신호의 품질은 매우 낮고 특히 도시에서 주파수 변조(FM) VHF 신호와 경쟁할 수 없습니다. 특징. 그리고 값비싼 장치의 추가 수신 범위는 거의 아무것도 지불하지 않는 추가 비용입니다.

동시에 러시아에서는 고정식 VHF 수신기의 필요성이 다른 많은 국가보다 훨씬 높을 수 있습니다. 사실 오늘날에도 보기 드문 주방 주부(사무실 비서, 매점 판매원)는 라디오 없이 지내고 있다. 그리고 값 비싼 장치에 대한 돈이 충분하지 않은 경우 유선 방송용 라디오 방송 수신기 ( "세 프로그래머") 또는 기껏해야 Panasonic 브랜드의 단순한 중국산 VHF 수신기를 사용해야합니다. 라디오 방송 네트워크는 프로그램 수나 전송된 신호의 품질 면에서 VHF 방송국과 경쟁할 수 없다는 것이 분명합니다. 따라서 여름 별장, 부엌, 작업용 VHF 수신기는 앞으로 오랫동안 러시아에서 판매 될 것입니다. 유선 방송 수신기("주방 라디오")의 규모를 상기하는 것으로 충분하며, 이 소비자 틈새 시장의 잠재적인 능력이 분명해집니다. 그리고 여기에 이 ​​시장의 국가적 특성이 나타나 국내 생산자들에게 확실한 기회를 제공할 수 있다.

러시아 항공의 특징

러시아의 VHF 수신기에 대한 요구 사항을 구별하는 것은 무엇입니까? 주전원을 사용하고 장기간 청취하도록 설계된 저렴한 장치에 대해 이야기하고 있다고 정의합시다. 후자는 재생된 신호의 품질에 대한 요구 사항이 스펙트럼 구성 및 간섭 존재 측면에서 상당히 높다는 것을 의미합니다.

첫 번째 중요한 기능은 러시아에 각각 65.8-74.0 및 88-108MHz, 소련 및 서부의 두 개의 VHF 방송 대역이 있다는 것입니다. 그리고 여기서 차이점은 방송의 실제 주파수 섹션뿐만 아니라 주파수 그리드 피치가 각각 30kHz와 100kHz, FM 신호의 주파수 편차가 50kHz와 75kHz로 다릅니다. 소비에트 범위의 송신기에서 방출되는 무선 신호의 편광조차도 수평이고 서부 범위에서는 수직입니다!

또한 당사의 스테레오 코딩 표준은 다른 국가와 다릅니다. 스테레오 방송에서 FM 신호는 소위 복잡한 스테레오 신호(CSS)로 변조됩니다. 소련에서는 극성 변조(PM) 신호를 사용하는 시스템이 채택되었습니다(국제 방송 및 텔레비전 기구(OIRT)의 표준). 이 경우 오디오 신호는 31.25kHz의 부반송파 주파수를 변조하는데 양의 반주기의 포락선은 왼쪽 스테레오 채널의 신호로 변조되고 음의 반주기는 음의 반주기의 신호로 변조되는 방식으로 오른쪽의 신호. 부반송파는 14dB 억제됩니다. 거의 전 세계적으로 채택되고 있는 CCIR(International Advisory Committee for Radio Broadcasting) 표준에서는 CCC 형성 시 38kHz 부반송파를 완전히 억제하고 이를 복원하기 위해 수신기에서 19kHz 파일럿 톤을 전송한다. (그림 1).

그림 1. 복잡한 스테레오 신호(a)의 형성과 OIRT(6) 및 CCIR(c) 표준에서의 표현.

또한 러시아에서는 거대 도시의 상황에서 전송 센터의 위치와 관련된 추가 문제가 있습니다. 예를 들어 모스크바의 경우 Ostankino, Oktyabrskoye Pole, Balashikha, Shabolovka는 송신기 지리의 전체 목록과는 거리가 멉니다. 결과적으로 수신 지점에 따라 인접 채널의 신호 레벨(약 300-400kHz 간격)이 수십 데시벨 차이가 날 수 있으며, 이는 수신기의 동적 범위 및 선택성에 특별한 요구 사항을 부과합니다.

VHF 수신기의 구조

FM 신호의 VHF 수신기의 고전적인 구성이 그림에 나와 있습니다. 2. 단일 주파수 변환 수신기(수퍼헤테로다인 회로)입니다. 안테나의 신호는 프리셀렉터(입력 대역 통과 필터 및 고주파 증폭기 - UHF)와 믹서가 있는 로컬 발진기를 포함하는 고주파(HF) 경로로 들어갑니다. UHF는 신호를 증폭할 뿐만 아니라 주어진 대역에서 필터링합니다. 증폭된 RF 신호는 이상적으로 기능을 구현하는 믹서에 들어갑니다. 유=유 N코사인(2p 에프 N 티)· 유유> G코사인(2p 에프 G 티), 어디 에프 N , 유 N그리고 에프 G 유 G- 입력 신호 및 국부 발진기 신호의 주파수 및 진폭. 믹서 후 신호(진폭까지)는 cos2p( 에프 N +에프 G)티+cos2p( 에프 N - 에프 G)티, 변조된 반송파 신호에 해당 에프 N +에프 G그리고 | 에프 N -에프 G|. 차분 성분 - 중간 주파수(IF) 에프 PCH =|에프 N -에프 G| -대역 통과 필터로 할당하고 추가 작업을 수행합니다.

IF 신호는 필터링 및 증폭된 후 신호가 FM 복조기(주파수-전압 변환기)인 주파수 검출기로 이동합니다. 복조 후 저주파 신호는 오디오 주파수 증폭기로 증폭된 다음 재생 장치로 증폭됩니다. 스테레오 프로그램을 방송할 때 주파수 감지기 이후에 신호가 먼저 스테레오 디코더에 도달합니다. 물론 자동 튜닝, 무소음 튜닝, 편안한 소음 생성, 자동 레벨 제어 등과 같은 가정용 수신기의 중요한 기능을 고려하지 않고 가장 기본적인 기능 블록만 나열했습니다. 국부 발진기의 주파수와 프리셀렉터의 LC 회로를 동시에 변경하여 스테이션 주파수로 튜닝합니다.

그림 2. 수퍼헤테로다인 FM 수신기의 일반화된 블록 다이어그램.

수퍼헤테로다인 회로에서 주요 문제 중 하나는 소위 미러 채널의 신호를 억제해야 한다는 것입니다. 그 본질은 분명합니다. 믹서 이후, 에프 PCH =|에프 N -에프 G|, 주파수가 있는 신호로 IF 경로에 들어갈 수 있습니다. 에프 N =에프 G -에프 PCH(국부 발진기 주파수가 튜닝 신호보다 높은 경우) 에프 시간 =에프 G +에프 PCH, 즉. 국부 발진기 주파수에 상대적인 튜닝 주파수에 대칭적으로 위치한 신호. 따라서, 에프 시간 =에프 N±2 에프 PCH원하는 신호가 로컬 발진기 주파수보다 높거나 낮는지 여부에 따라 달라집니다. 믹서 전에 프리셀렉터의 미러 채널에서 신호를 억제해야 한다는 것은 분명합니다. 또한 IF가 높을수록 메인 채널과 미러 채널의 분리가 더 커지고 이 문제를 해결하기가 더 쉬워집니다. 그러나 표준 10.7MHz IF의 경우에도 "소련"VHF 범위의 미러 채널은 87.2-95.4MHz 지역에 있으며 일부 TV 채널과 사운드 트랙은 러시아에 있으며 현재는 라디오 방송국도 있습니다. 서부 방송 범위. 논문은 이 경우 이미지 채널에 대한 선택도가 적어도 78dB보다 나빠서는 안 되며 어떤 경우에는 100dB까지도 되어야 함을 보여줍니다. 가정용 장비에서 이러한 높은 선택성을 달성할 수 있는지 여부는 큰 문제입니다.

똑같이 중요한 특성은 인접 채널의 선택성입니다. 그리고 VHF의 경우 인접 구역에서 다양한 프로그램을 방송할 때 허용되는 인접 채널 분리는 180kHz에 불과합니다. 물론 거의 한 구역에서 300-400kHz입니다. 인접한 채널 선택성은 방송이 여러 센터에서 수행되는 도시에서 특히 중요하며, 주파수는 인접하지만 공간적으로 떨어져 있는 라디오 방송국은 안테나에서 레벨이 수십 데시벨 차이가 나는 신호를 유도할 수 있습니다.

그림 3. Philips IC 키트에 UKB 수신기 구성.

그림 4. TDA7021 IC의 구조도.

그러나 VHF 수신기의 주요 문제는 기술적으로 위의 모든 어려움을 완전히 해결할 수 있기 때문에 저비용을 보장해야 한다는 것입니다. 실제로 이것은 모든 가전 제품의 문제이며 가능한 한 많은 장치 기능 블록이 통합 된 대량 IC의 출시를 통해 표준 방식으로 해결됩니다. 최초의 단일 칩 튜너 중 하나는 1983년 Philips에서 출시한 유명한 TDA7000이었습니다. 여기에 내장된 솔루션은 매우 성공적이어서 KS1066XA1, K174XA42와 같은 직접 아날로그와 Philips 자체의 고급 회로 등 많은 IC의 프로토타입으로 사용되었습니다. 이들은 스테레오 신호를 수신하기 위한 확장된 대역폭을 갖춘 TDA7021 및 스테이션 주파수를 검색하고 자동으로 튜닝하는 시스템을 포함하는 TDA7088과 같은 IC입니다. 이러한 방식의 가장 큰 장점은 최소한의 추가 구성 요소로 장치를 쉽게 구현할 수 있다는 것입니다. 스테레오 디코더(TDA7040T)와 증폭기(TDA7050T)가 있는 TDA7021에서 완성된 수신기 회로의 예가 그림 3에 나와 있습니다. 미니어처 모노 리시버의 경우 마지막 두 개의 IC가 필요하지 않습니다.

가장 저렴한 솔루션의 단점은 약 70kHz(일반적으로 69-76kHz)의 낮은 IF입니다. 이러한 낮은 IF로 인해 수신기 IC의 일부인 연산 증폭기를 기반으로 하는 능동 대역 통과 필터를 사용할 수 있습니다(그림 4). 그러나이 경우 미러 채널은 튜닝 주파수에서 150kHz 미만으로 떨어져 있으므로 인접 채널에는 선택성이 없습니다. 절약되는 유일한 것은 방송 채널이 실제로 300-400kHz로 구분된다는 것입니다. 그러나 이미지 채널의 간섭은 수신기의 잡음 지수를 최소 3dB 증가시킵니다. 이렇게 낮은 선택성에서 감도가 증가해도 좋은 결과가 나오지 않을 것임이 분명합니다. 또한 88~108MHz 범위에서 ±75kHz의 최대 편차는 사실상 IF와 일치하며, 이러한 IF의 경로에서는 FM 신호의 비선형 왜곡이 불가피하다. 따라서 네거티브 주파수 피드백(SFN)이 회로에 도입되어 수신된 FM 신호의 주파수 편차를 제한합니다. SFN 덕분에 편차가 15-20kHz로 감소할 뿐만 아니라 로컬 발진기 튜닝 정확도가 향상되어 주파수 자동 튜닝이 구현됩니다. SFN 신호는 주파수 복조기 이후에 제한 증폭기에 의해 형성되며 국부 발진기의 튜닝 바리캡을 제어합니다(그림 4 참조). 그러나 신호의 대역폭이 감소하면 동적 범위가 감소하므로 오디오 신호의 품질이 저하됩니다. 편차의 최고점에서 불가피한 왜곡은 또한 인식 저하로 이어집니다. 주파수 설정 국부 발진기 회로와 주파수 피드백 루프 모두에서 동일한 varicap이 IC에서 사용되기 때문에 국부 발진기 튜닝 슬로프는 범위의 시작과 끝에서 다르며 결과적으로 출력 레벨이 다릅니다. 저주파 신호도 다릅니다. TDA70xx 제품군의 IC와 해당 아날로그는 여러 번 자세히 설명되어 있습니다(예: 작업). 장난감에 대해 이야기하지 않는 한 이러한 IC를 기반으로 한 VHF 수신기는 러시아 거대 도시에서 허용되지 않는다고 말하는 것이 중요합니다.

물론 이러한 문제는 모두 잘 알려져 있기 때문에 표준 10.7MHz IF를 갖춘 무선 장비용 특수 IC가 많이 생산됩니다. 많은 예 중 하나는 TEA5711 스테레오 AM/FM 수신기입니다(그림 5). 포함 계획은 그림 6에 나와 있습니다. 이 IC에는 스테레오 채널 디코더가 포함되어 있지만 CCIR 표준에 있습니다. Philips는 스테레오 디코더가 없는 VHF 수신기 IC인 TEA5710도 생산합니다. 실제로 오늘날에는 스테레오 디코더 유무에 관계없이 유사한 회로가 상당히 많이 있습니다. Sony (CXA1238 및 1538), Sanyo, Matsushita, Rohm, Toshiba 등과 같은 회사에서 생산합니다. 수신기는 예를 들어 작업에서 더 자세히 고려됩니다) .

그러나 현대 요소 기반의 모든 다양성으로 인해 러시아의 거의 모든 저렴한 모델은 65.8-74 ​​및 88-108 범위를 지원하는 기껏해야 10.7MHz의 IF로 상당히 유사한 중국산 수신기로 표시됩니다. 버니어를 회전시켜 방송국에 맞춰서 MHz. 일반적으로 이들은 65-108MHz의 주파수 간격을 위해 설계된 단일 대역 수신기입니다. 결과적으로 수신된 주파수는 작동 범위의 가장자리에 있습니다. 이러한 큰 겹침으로 인해 입력 필터와 주파수 설정 국부 발진기 회로의 결합을 보장하는 것이 매우 어렵고 이러한 LC 회로에서 가변 커패시터를 동시에 재구축하여 튜닝이 수행됩니다. 그것들은 서로 다른 중첩 비율을 가지며 일반적으로 범위의 가장자리와 중간에서 세 지점에서 좋은 페어링을 얻을 수 있으므로 범위에서 수신기 감도가 고르지 않습니다. 또한 (가장자리에서) 방송 채널의 고르지 않은 분포와 큰 겹침으로 인해 스테이션을 튜닝하기가 매우 어렵습니다. 종종 튜닝 노브를 1도 단위로 돌려 프로그램이 프로그램에서 분리됩니다. 그러한 라디오 수신기의 튜닝 스케일에서 주파수 값을 결정하는 것은 불가능하다는 것이 분명합니다.

그림 5. TEA5711 스테레오 튜너 IC의 블록 다이어그램.

또한 도시 수신기의 높은 잡음 내성에 대한 필요성으로 인해 모든 회로를 튜닝하는 정확도에 대한 요구 사항이 증가하고 그 중 몇 개가 있으며 별도의 요소로 만들어진 고품질 인덕터가 포함되어 있습니다. 이러한 노드를 설정하는 것은 저숙련 인력을 통한 대량 생산의 이념과 잘 맞지 않습니다. 결과적으로 거의 모든 중국산 VHF 수신기는 노이즈 내성 측면에서 다소 원시적 인 회로와 잘못된 설계가 다를뿐만 아니라 다릅니다. 대부분의 경우 내부 노드는 단순히 구성되지 않습니다. 결국 수신기는 어딘가에서 작동하고 제조업체가 얼마나 잘 관심이 없는지입니다.

러시아에는 어떤 종류의 수신기가 필요합니까?

몇 년 전 Postamarket 회사의 직원은 러시아 최고의 VHF 수신기 솔루션 경쟁 인 Ekho Moskvy 라디오 방송국의 참여로 발표하면서이 질문을했습니다. 필수 요구 사항으로 두 개의 VHF 대역에서의 작업, 최소 10개의 스테이션을 기억하여 디지털 튜닝 가능성, 튜닝 주파수 표시, 외부 TV 안테나 연결용 소켓의 존재, 외부 전원, 자신감 있는 작동이 표시되었습니다. 대도시의 복잡한 전자기 환경, 높은 제조 가능성 및 저렴한 비용. 불행하게도 주최측은 RP 연구소의 개발 팀으로부터 단 하나의 흥미로운 솔루션을 제시받았지만 실제로는 그들의 어려운 요구 사항을 충족했습니다. 그 본질은 무엇입니까? 개발자는 단일 주파수 변환을 사용하는 수퍼헤테로다인 수신기의 고전적인 방식을 포기하기로 결정하고 IF가 작동 주파수 범위보다 훨씬 높을 때 일반적으로 알려진 적외선 수신 원리를 제안했습니다. 이 방법은 때때로 값비싼 고정식 AM 수신기에 사용되었지만 VHF 대역에서는 이 접근 방식이 엄청나게 비쌌습니다. 그러나 기본 기반이 발전하고 있으며 어제 배타적이었던 것이 오늘은 방대하고 저렴한 것으로 판명되었습니다.

그림 6. ULF TDA7050T가 있는 TEA5711의 배선도.

Infradyne 방식을 사용하면 전체 수신 범위에 대해 프리셀렉터를 조정할 수 없고 광대역으로 만들어 설계를 크게 단순화합니다. 사실, 이에 대한 불가피한 대가는 입력 회로(필터, UHF, 믹서)가 넓은 동적 범위와 높은 선형성을 가져야 한다는 것입니다. 그러나 이것은 이미 현대적인 요소 기반으로 완전히 해결할 수 있는 회로 문제입니다. 스테이션 튜닝은 첫 번째 로컬 발진기의 주파수를 튜닝하여 독점적으로 수행됩니다.

개발자가 제안한 방식(그림 7 참조)은 65.8-74 ​​및 88-108MHz 범위에 대해 두 개의 개별 입력 대역 통과 필터와 이중 주파수 변환을 사용합니다. 첫 번째 IF는 250MHz이므로 첫 번째 국부 발진기의 주파수는 315-360MHz 범위에 있어야 합니다. 따라서 미러 채널은 565MHz 이상에서 작동하는 채널과 매우 멀리 떨어져 있으며 입력 필터에 의한 억제에 문제가 없습니다.

아마도 이 수신기의 핵심 요소는 IF 필터일 것입니다. 주파수 응답은 250MHz의 중심 주파수에서 250kHz의 대역폭으로 거의 직사각형이어야 합니다. 이 문제를 해결한 개발자는 조정 가능한 요소가 하나만 있는 수신기(첫 번째 로컬 발진기)를 받았습니다. IF 필터 후 신호는 두 번째 IF(이미 표준인 10.7MHz)로 변환됩니다. 이 경우 두 번째 국부 발진기는 고정 주파수로 조정되고 모든 추가 신호 처리는 잘 개발되고 저렴한 10.7MHz IF 경로의 표준 요소로 구현됩니다. 즉, 표준 슈퍼헤테로다인 수신기에서는 국부발진기 주파수가 고정되어 있으며, 튜너블 복소 프리셀렉터 대신 광대역 비튜너블 프리셀렉터와 1차 IF까지의 선형성이 높은 고주파 경로를 도입한 것이다. 이를 통해 미러 및 인접 채널의 선택성 문제를 해결하고 비선형 조합 노이즈를 방지할 수 있습니다.

그림 7. 광대역 프리셀렉터가 있는 적외선 초음파 수신기의 기능 다이어그램.

비교적 최근까지 중요한 문제는 CCIR(파일럿 톤) 및 OIRT(PM) 표준을 모두 지원하는 스테레오 디코더 IC가 없다는 것이었습니다. 그러나 Angstrem이 디코딩 표준을 자동 및 강제로 결정하는 PLL 동기화 기능이 있는 스테레오 디코더인 IS KR174XA51을 생산하기 시작한 이후로 사라졌습니다(그림 8).

그러나 Angstrem은 VHF 수신기용 IC 키트를 생산합니다. 그러나이 기업은 남동부 지역 시장에 중점을두고 있기 때문에 생산하는 KR174XA34 튜너 IC는 약 70kHz의 낮은 IF를 위해 설계되었습니다. 위에서 우리는 그러한 튜너가 부족하고 특히 러시아에서 고품질 수신기에 적합하지 않은 것에 대해 이야기했습니다. 그러나 튜너 IC 시장은 상당히 크며 선택할 수 있는 것이 많습니다. 예를 들어 Minsk NPO Integral은 잘 알려진 Sony CXA1238 및 SHA 1191 IC(10.7MHz IF용으로 설계된 스테레오 및 모노 수신기)의 아날로그인 ILA1238NS 및 ILA1191NS 마이크로 회로를 생산합니다.

매우 중요한 측면은 수신기 제어입니다. 모스크바의 두 VHF 대역에는 30개 이상의 라디오 방송국이 있으며 다른 대도시에는 그다지 적지 않습니다. 따라서 최소 10개의 방송국을 기억하고 수신 주파수를 표시하는 디지털 튜닝은 사치가 아니라 고정식 수신기에 필요한 요구 사항입니다. 그러나 오늘날의 다양한 주파수 합성기, 모든 유형의 표시기 및 컨트롤러, 범용 마이크로 컨트롤러를 사용하면 적외선을 통한 제어까지이 기능을 저렴하게 구현하는 데 문제가 없습니다. 저렴한 중국 모델에는 디지털 튜닝이 없으며 이는 국내 제조업체에게 또 다른 잠재적 "플러스"입니다. 그러나 디지털 튜닝이 가능한 저렴한 중국 VHF 수신기가 있습니다. (일반적으로 튜닝 시스템도 작동하지만 수신기 자체에서는 작동하지 않습니다.)

따라서 "부엌 VHF 라디오"라는 고유 한 국내 수신기를 생산하기위한 전제 조건이 있습니다. 우선 저렴한 외국 모델은 러시아 대도시의 어려운 간섭 환경과 방송 기능에 대처할 수 없습니다. 또한 원시적이므로 사용자 인터페이스가 너무 불편합니다. 마지막으로 고가의 모델만이 특히 스테레오 수신 측면에서 두 개의 러시아 VHF 대역에서의 작동을 완벽하게 지원합니다(그러나 표준 10.7MHz IF가 있는 장치의 고유한 단점은 여전히 ​​남아 있습니다). 동시에 모든 추가 기능의 구현은 고품질 신호 수신에 비해 상당히 간단한 작업이며 특히 대량 생산에서 제품 비용을 크게 증가시키지 않습니다. 그러나 튜너 자체의 계획은 가장 주목할 가치가 있으며 RP 연구소 개발자가 제안하고 테스트 한 인프라 라인 VHF 수신기의 개념은 고품질과 저렴한 가격을 결합 할 수있는 매우 누락 된 링크가 될 수 있습니다. , 물론 누군가가 더 최적의 솔루션을 제공합니다.

러시아에 없는 것

대량 VHF 수신기에 대해 우리나라에서 사용할 수 없는 유일한 것은 최신 케이스 제조 가능성입니다. 결국 모든 가전 제품과 마찬가지로 라디오 수신기는 기술적 기능의 전달자 일뿐만 아니라 눈을 즐겁게 해줄 인테리어 요소이기도합니다. 그리고 다양한 고품질 케이스가 없으면 가장 흥미롭고 유망한 개발은 브레드보드 상자 안에 남을 것입니다. 고품질의 플라스틱 제품을 생산하는 문제를 해결하지 않고는 전자 제품과는 거리가 멀어 보이는 러시아의 전자 가전 제품 생산은 불가능합니다. 그리고 이것은 장비 구매, 그리고 가장 중요한 금형 개발 기술에 돈을 투자하는 문제입니다. 아마도 한 제조업체는 그것을 감당할 수 없습니다. 물론 케이스 (또는 몰드)는 동일한 중국에서 주문할 수 있습니다. 그러나 첫째, 이것은 상당히 비싼 즐거움이며 둘째,이 경우 이러한 케이스가 고객뿐만 아니라 그러나 그것을 사고 싶어하는 모든 사람들로부터. 저작권과 해적판은 서양의 개념에 따라 매우 특이한 방식으로 취급됩니다. 그리고 이것으로부터의 보호는 다시 많은 돈입니다.

그러나 아마도 라디오 방송국은 그들의 프로그램이 가능한 한 많은 잠재 청취자에게 도달하는 데 관심이 있을 것입니다. 그리고 신호의 수신 품질이 충분히 높았습니까? 이제 러시아에서 개발자, VHF 장비 제조업체 및 방송 기업의 컨소시엄을 조직해야 할 때가 아닙니까? 첨단 기술 개발을 위한 유사한 컨소시엄은 전 세계적으로 일반적입니다. VHF 방송은 신기술은 아니지만 러시아에서는 한 제조업체의 힘을 넘어서는 문제가 있지만 많은 사람들이 잠재적으로 해결에 관심이 있기 때문에 협력의 길이 결과를 가져올까요?

출처

1. 코노노비치 L.M. 현대 방송 수신기 - M .: 라디오 및 통신, 1986.
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3. Kulikov G., Paramonov A. 가정용 오디오 장비의 라디오 수신 경로(1부 및 2부). - 전자 장비 수리, 2000, No. 2-3.

제안된 VHF FM 수신기는 저주파 전력 증폭기에 연결된 선형 출력을 갖춘 기능적으로 완전한 설계입니다. 88~108MHz 범위의 "파일럿 톤" 시스템으로 스테레오 방송 신호를 수신하도록 설계되었습니다. 수신기 튜닝 단계는 0.05MHz입니다. 공급 전압 - 9V. 소비 전류 - 90mA. 실제 감도는 3μV보다 나쁘지 않습니다.

수신기 설계에는 몇 가지 아이디어가 구현됩니다.
먼저, 수신기에는 모든 주부가 이해할 쉬운 설정이 있습니다. 채널 선택을 위한 6개의 버튼과 선택한 채널을 조정하기 위한 2개의 버튼이 있습니다(주파수 증가 및 감소). 설정을 "트위스트"하는 것을 선호하는 사용자를 위해 인코더를 사용하는 대체 옵션도 있습니다.

둘째, 공통 양극이 있는 사용 가능한 4자리 7세그먼트 표시기에 최소 및 충분한 표시가 사용됩니다. 셋째, 복잡해 보이지만 이 수신기는 회로 기술적으로 조립 및 구성이 쉽고 전자 부품 구성 측면에서 저렴합니다.

수신기는 제어 장치와 튜너 장치의 두 가지 장치로 구성됩니다. 구조적으로 이러한 블록은 두 개의 보드에 조립됩니다. 제어 장치의 개략도는 다음과 같습니다.

제어 장치의 기본은 Microchip PIC16F628A 마이크로 컨트롤러입니다. 디지털 라인 수를 늘리기 위해 많은 제조업체에서 제공하는 74HC595 래치 가능 시프트 레지스터에 구현된 확장이 사용됩니다.

표시를 위해 Liteon의 LTC-5623 유형의 공통 양극이 있는 4자리 7세그먼트 LED 표시기가 사용됩니다. 핀아웃과 유사한 표시기는 RL-F5620 표시기와 같은 다른 회사에서도 생산됩니다. 적합한 표시기를 찾지 못한 경우 동일한 이름의 세그먼트 라인을 결합하여 공통 양극이 있는 한 자리 숫자 7 세그먼트 표시기에 해당 아날로그를 조립할 수 있습니다(이렇게 하려면 인쇄 회로 기판 패턴을 변경해야 함).

마이크로컨트롤러는 시프트 레지스터에 바이트를 순차적으로 기록합니다. DS 라인에서 필요한 로직 레벨(0 또는 1)의 다음 비트를 설정한 다음 CH_CP 라인에서 신호의 트레일링 에지(1에서 0으로 전환)를 푸시합니다. 이 비트를 레지스터에 입력하고 마지막으로 ST_CP 라인의 트레일링 에지로 인해 마지막 8비트가 레지스터 출력에 기록됩니다.

소위 동적 표시는 하드웨어와 소프트웨어에서 구현됩니다. 이는 문자 이미지의 세그먼트가 특정 시간 간격으로 번갈아 켜질 때 작동하는 특별한 방법입니다. 0.05MHz의 튜닝 단계의 소수 부분을 나타내기 위해 네 번째 숫자의 소수점이 사용되며 포함은 이 "꼬리"로 이해됩니다. 마이크로 컨트롤러의 부하 용량을 늘리기 위해 KT3107 트랜지스터의 키(문자 색인 포함)가 사용되었습니다.

버튼은 세그먼트 라인에 연결됩니다. 버튼 폴링은 동적 표시와 동시에 발생하여 "누름" 또는 "해제" 상태를 즉시 평가합니다. 버튼이 표시기의 세그먼트를 분로하는 것을 방지하기 위해 저항 R6이 직렬로 연결되어 전류가 저항이 적은 회로를 통해 흐릅니다.

증분 엔코더 유형 PEC12가 사용됩니다. EC11 시리즈의 적합한 핀아웃 인코더로 교체할 수 있습니다. 또한 판매 중에 PEC12와 핀아웃이 동일한 다른 이름의 인코더를 찾을 수 있습니다.

제어 장치의 저항 및 커패시터 값은 +/-20% 이내로 표시된 값과 다를 수 있습니다. 예를 들어 택트 버튼 TS-A6PG-130과 같이 적절한 크기의 일반적으로 열려 있는 버튼을 사용할 수 있습니다. 미세 회로 안정기 7805를 KR142EN5A로 교체합니다.

튜너에는 최소한의 라디오 구성 요소가 포함되어 있으며 희귀하거나 값비싼 항목은 포함되어 있지 않습니다. 구성 요소 및 도체의 결론 크기를 최소화하는 요구 사항을 회로 공학의 특징으로 전달할 수 있습니다. 튜너 장치는 Philips의 TEA5711 단일 칩 수신기 칩과 Sanyo의 주파수 합성기 칩 LM7001J에 조립됩니다. 튜너 블록의 개략도가 그림 1에 나와 있습니다. 2.

TEA5711 칩은 단일 칩 수퍼헤테로다인 스테레오 VHF 라디오 수신기입니다. TEA5711 수신기(핀 23)의 국부 발진기에서 나오는 신호는 절연 커패시터 C23을 통해 LM7001J 주파수 합성기(핀 11)의 위상 검출기 입력으로 공급됩니다. 주파수 검출기(핀 14)의 출력에 있는 LM7001J는 KT3102 트랜지스터에 조립된 반전 저역 통과 필터(모든 문자 인덱스 포함)에 공급된 다음 전압 제어 생성기의 제어 입력에 공급되는 신호를 생성합니다. 칩 TEA5711 및 LM7001은 설치 중 과열을 방지하기 위해 패널에 설치하는 것이 바람직합니다.

인덕터는 코어가 없는 프레임리스입니다. 코일-코일은 단단하게 감겨 있습니다. L1 - 7은 4mm 맨드릴에, L2 - 10은 3mm 맨드릴에, L3 - 12는 3mm 맨드릴에 감습니다. 모든 코일은 PEL-0.5 와이어로 감겨 있습니다.

모든 유형의 LED HL1(예: AL307). 극성 커패시터는 전해이고 나머지는 세라믹입니다. 트리머 저항 R4 모든 작은 크기, 예를 들어 SP3-38A 유형.

10.7MHz의 주파수에서 세라믹 RF 필터 ZQ1, ZQ2 및 공진기 ZQ3. LM7001 모범 발진기 회로의 ZQ4 쿼츠 - 4MHz(원본이 7.2MHz에서 희소한 쿼츠를 사용하기 때문에 더 일반적인 쿼츠로 프로그래밍 방식으로 변환됨).

조립, 조정, 작업 순서.

인쇄 회로 기판은 예를 들어 LUT 방법과 같이 사용 가능한 모든 방법으로 만들어집니다. 점퍼는 납땜된 로우 프로파일 구성 요소와 대형 요소입니다. 보드는 적절한 솔벤트로 세척하고 빛을 통해 헤어라인 단락 및 비납땜 여부를 확인합니다. 플래시 마이크로 컨트롤러를 제어 보드의 패널에 설치하고 키의 올바른 위치를 신중하게 확인합니다.

튜너 보드에서 제어 보드를 일시적으로 분리합니다. 제어 보드에 전원을 공급하고 버튼을 누르고 엔코더를 회전시키는 표시기의 반응을 관찰합니다. 채널의 설정과 마지막으로 선택한 채널은 스위치를 반복해서 켠 후에 저장해야 합니다.

제어 보드와 튜너를 연결합니다. 튜너의 스테레오 신호 출력 라인에 헤드폰이나 증폭기(예: 컴퓨터 활성 스피커)를 연결합니다. 튜너의 안테나 입력에 30-40cm 길이의 와이어를 연결하고 안정된 소스에서 전원을 공급합니다. 우리는 L2의 회전을 밀면서 범위 상단의 극한 스테이션에 동조합니다. 그런 다음 튜닝 저항 R4로 스테레오 수신 모드를 설정합니다. 모든 스테이션이 스테레오 모드로 수신되는 위치 R4를 찾습니다. 스테레오 모드에서는 HL1 LED가 켜집니다. 이 설정에서 완전한 것으로 간주할 수 있습니다.

사진 및 장착 도면.

소비에트 시대에는 Riga Radio Plant의 제품, 특히 "Spidola", "VEF-Spidola", "VEF-12", "VEF-201", "VEF-202" 수신기가 매우 유명했습니다. 장치는 비싸고 권위있는 것으로 간주되어 보호되었으므로이 장비의 일부 사본이 오늘날까지 살아 남았습니다. VEF 수신기는 단파를 잘 수신하며 페레스트로이카 이전 시대에 라디오 아마추어는 HF 서브 밴드를 증가시키는 경로를 따라 변경했습니다 ( "금지 된"16 미터, 13 미터 등 도입).

이제 VHF 대역이 부족하여 수신기의 전체 작동이 방해를 받습니다. 이는 북동쪽과 극동에 단 하나의 스테이션만 남아 있는 지역에서 특히 심각합니다(VHF에 중복됨).
입력되는 VHF 대역의 수는 희생할 수 있는 사용 가능한 대역의 수에 따라 다릅니다.

KXA058 마이크로어셈블리(각 새 대역당 하나씩)를 사용하는 경우 VEF 유형 수신기에 2개 또는 1개의 VHF 대역을 입력하는 것이 매우 쉬운 것으로 나타났습니다. 그러나 먼저 수신기 범위 목록에서 하나 또는 두 개의 불필요한 항목을 선택해야 합니다. MW 및 LW, 일부 HF 하위 대역(예: 75미터)일 수 있습니다.

불필요한 범위가 결정되면 스위치에서 이러한 범위의 플라스틱 스트립을 제거하고 완전히 분해해야 합니다(동조된 커패시터 한 쌍만 남겨둠). 그런 다음 각 스트립에 그림에 표시된 회로를 체적 방식으로 장착하십시오. 마이크로어셈블리는 순간 접착제 또는 기타 속건성 접착제를 사용하여 판자에 붙일 수 있습니다.

모든 새 부품에는 100번째 숫자가 표시되어 있습니다. 나머지 세부 사항은 수신기 다이어그램에 따릅니다. 실제로 스트랩의 핀 1, 8, 11 및 15입니다. 의도 된 목적으로 사용됩니다 : "1"-안테나, "8"-가변 커패시터, "5"-수신기 전원 공급 장치의 공통 플러스, "11"-국부 발진기 전원 공급 장치 (6V) 빼기 .

다른 수신기의 스위치에는 자유 접점 번호 2, 3 또는 9가 있습니다. 이 경우 VEF-12 수신기입니다. 접점 3은 자유롭습니다.이 접점을 통해 출력 전압 34가 초음파 수신기의 입력에 공급됩니다 (연결 지점 R29 및 C71).

코일 L1은 바에서 사용할 수 있는 코일 프레임 중 하나에 감겨 있습니다. 페라이트 코어가 프레임에서 제거되고 기존 권선이 완전히 감겨 있습니다. 84-75MHz 범위의 코일 L1에는 88-108MHz 범위의 PEV 0.23 와이어 12-15회 - 동일한 와이어의 7-9회 회전이 포함되어야 합니다.

튜닝은 튜닝 커패시터 C103 및 C104의 도움으로 범위를 배치하는 것으로 구성되며 그 역할은 스트립의 튜닝된 커패시터에 의해 수행됩니다. 일부 VEF 수신기에는 HF 막대에 트리머 커패시터가 없습니다. 영구 커패시터가 해당 위치에 설치됩니다. 이 경우 트리머 콘덴서(PDA, 6..25pF)를 추가로 장착해야 합니다.

"VEF"에 회로를 설치할 때 회로가 트랜지스터 MP41 및 P403, P-N-P 구조에 조립되므로 공통 와이어는 양의 전위에 있고 전원 레일은 음의 전위임을 기억해야 합니다.
마찬가지로 VHF 대역이 없는 구형 수신기는 업그레이드할 수 있지만 VEF가 더 편리합니다. 추가 스위치를 도입할 필요가 없으며 모든 전환은 기존 드럼에서 수행됩니다.

VHF-FM 막대는 원칙적으로 K174XA34 또는 K174XA42 칩에 조립할 수 있지만 이렇게 하려면 훨씬 더 조밀한 표면 실장이 필요하거나 드럼 막대에 설치할 수 있는 정확한 크기의 소형 인쇄 회로 기판을 제조해야 합니다.

많은 수의 새로운 요소로 인해 드럼의 레이아웃이 더 조밀하므로 그다지 편리하지 않습니다. 이 경우 K174XA34 또는 K174XA42에 대한 옵션은 KXA058을 구매할 방법이 없다는 점만 허용되는 것으로 간주할 수 있습니다.