Тьюнер АМ/FM
В основу разработки данного девайса легли несколько ссылок с сайта Краснодарских радиолюбителей и некоторых других сайтов с подобными переисками.я не пытался изобрести колесо и естественно не ставил перед собой цель обойти такие карманные приёмнички как DEGEN-1103/6 или GRUNDIG YB-80 и похожие на них. идея создания тьюнера практически крутилась давно,но подход.если сравнивать тьюнер телевизионных приёмников или спутниковых - они давно существуют,а почему бы не создать на КВ? не то что они не существуют,но те цены за которые их можно преобрести.... полностью отбивают желание строить что либо своими руками.
http://www.niigata-s.co.jp/eng/press...703_ns954e.htm
Исходя из того что уже созданно меня интерисовали несколько важных точек в создании данного прибора,который является законченным синтезированным радиоприёмником АМ/SSB излучений,позволяющи й вести уверенный радиоприём на штырьевую телескопическую встроенную антенну как местных так и дальних корреспондентов,не уступая по своим параметрам вышеперечисленным моделям.
и так, что нас интересует :
1. портативный и лёгкий по весу прибор.
2. простота в повторении и конструкции. даже не пытаясь быть "попугаем" и при отклонение от схемы , работоспособность и ОСНОВНЫЕ И САМЫЕ ВАЖНЫЕ параметры сохранятся .
а. чуствительность
б. избирательность.
в. динамический диапазон.
3. односторонний монтаж при максимальном использование элементов SMD.
4. простота конструкции и наладка.
5. доступная элементная база.
6. низкое потребление энергоносителя .
не будет за грех использование плоских,компактных 2-х элементов от мобильных или сотовых аппаратов, где при напряжении (3,7V х 2) ~7,5V и при запасе тока около 1-го Aмпера,при соотношение цена-место-ёмкость , получается совсем не плохой результат. тем более что заряжать можно практически все виды батарей и Li-Ion в частности и даже не используя особое зарядное, ну скажем через порт USB компютера,в режиме зарядки обе батареи будут в параллель а в режиме работы - последовательно.
предлогаю за основу взять такой весьма популярный и доступный элемент как TDA1220B . один корпус или сборка содержит с малой обвеской ооочень много модулей и один из основных - ПЧ. смесители , дeтектор, PREAMP звука с АРУ .
диапазоны : думаю что целесообразным будет использование самых полулярных 3-х любительских диапазонов , а это 80,40 и 20 метров. помимо всего АМ тоже не помешает на 75,60,49,41 и 31 метров. все это АМ диапазоны так или иначе в пределах любительских,так что тут уже дело техники и только .
режимы : АМ/CW/USB/LSB
входная часть : приемлима идея использования полевика.практически это тоже применяется во многих аппаратах . есть так же конструкция предварительного усилителя от фирмы LOWЕ (сам предваритель является частью приёмника LF-150). этот предваритель назвали WHIP Pre-Аmp, частью его схемы является также и фильтр LPF 30mHz. http://www.cqham.ru/hf-150.htm
далее - выбор первого смесителя не простая затея.мой выбор пал на LRMS-5. у этого компонента очень хорошая изоляция между портами на интерисующих нас частотах и составляет около 70 Дб +
http://www.minicircuits.com/pdfs/LRMS-5.pdf
и такой параметр как габариты не мало важен тут
можно использовать в качестве смесителя активный смеситель на основание Гильберт сель (SA/NE612/602) ,но приемуществ в этом мало,особенно с настройкой данного девайса в домашних условиях , без анализатора сети создать подгон импеданса и согласовать между каскадами не просто, да и “обвеска” усложняет саму схему. известно,что смеситель(а в данном случае входной) не линейный элемент и от его поведения зависит практичеси "поведение" ВЧ модуля,и посему согласовать баллансный смеситель данного изготовителя очень просто ,"обвесив" каждый из его портов П-аттенюатором на 50 Ом.
далее определение частоты первого ПЧ и схему с преобразования вверх. образно говоря , я использовал комплект кристаллических 4-х полюсных фильтров на 45 мегагерц с готовой схемой обвески и 2-х каскадов на ВЧ транзисторах от сотового - старенькой Нокии (не помню модель,одна из первых).есть готовая схема , проверена и работает совсем не плохо. в конце концов - фины не дураки и продают удачно эти цацки . а если работает то почему бы и не "слизать" . и такие фильтры и даже побитые мобильники вовсе не дефицит на рынке,а антиквариат подавно достать можно.есть 2 модивикации схемы ПЧ модуля и разница в согласование самих фильтров и зависит от типа применяемого тут девайса.в любом случае весь ПЧ тракт на транзисторах по данным изготовителя "разогнан" до 34-х дБ в месте с потерями а фильтрах.полоса 2-х фильтров (45 mHz) около 30 килогерц.
практически из прежнего опыта схема с преобразованием вверх позволяет избавится от полосовых входных фильтров,которые могут занят давоьно таки большую часть физического обьёма корпуса изза своего строения и структуры
в целом это 3-я модификация схемы с начала создания тьюнера. в первых двух было решено применить в качестве второго преобразователя и смесител часть микросхемы MC3371. это очень удобно,когда преобразователь(смес итель и генератор) состоят из 3-х елементов включая кристалл,но потери на таком смесителе велики и составляют в среднем около 20 дБ,что и привело к идее использовать ещё одну часть из TCA440 - усилителей ПЧ и только. к тому же что у последнего девайса существует опция для потключения метра и регулировки усиления всех 3-х каскадов.даббый девайс не был применён из-за отсуствия детектора и внутреннего УНЧ.
в начале статьи я описал ,что задавшись целью создания тьюнера,прежде всего была поставлена цель использовать как можно меньше элементов настройки и в том числе контуров.в конечном результате,смешав "бульдога с носорогом" , весь агрегат содержит всего один контур и тот в детекторе 455 килогерц!
принципиальная электрическая схема.
велосипед я не изобретал,но покапавшись в конструкциях уже собранных до сих пор я пришёл к следующему.
входная часть УВЧ,как уже говорил позаимствован из LF-150.усиление около 8 дБ. трансформатор который я применил в предварительном усилителе ВЧ несколько другово типа . я использую WB1040 COILCRAFT
http://www.coilcraft.com/pdfs/wbt.pdf
первая ПЧ работает на частоте 45 мегагерц.полоса пропускания 30 килогерц. общее усиление около 34-х дБ.оба каскада основаны на BFR93AW . далее я применил часть микросхемы SA605
http://www.nxp.com/acrobat_download/...eets/SA605.pdf
и хотя оба усилителя на BFR93AW и часть схемы на SA605 взяты один к одному от мобильного NOKIA .сам сотовый данной модели я ремонтировал в 1994~95. почему я применил SA605 а не SA606 как в мобильнике? весь тракт ПЧ вместе с ограничителем (limiter) способен "разогнать" до 102 дБ усиления,но ограничитель нас не интересует,постольку поскольку мы не демодулируем FМ и то что остаётся так это чисто УПЧ с ограниченной полосой пропускания в 2 мегагерца и усилением в 39 дБ, да и ещё с подогнанным вход-выходом, для использования керамических стандартных фильтров. на смесителе SA606 падают до 20-ти дБ потерь когда он конвертирует входной сигнал,а у SA605 13 дБ потери,.у SA605 так же подогнанно внутреннее сопротивление (Zin=1,5k/Zout=1k) прямого подкючения керамических фильтров на 455 килогерц,
всё вышеперечисленное практически избавляет нас (почти) от использования каких либо моточных элементов, даже дроссели (RF Chokes) применяемые в схеме, все до единого и без исключения применяются на стандартные значения номиналов. данный "расклад" так же в из-за применения керамических фильтров,полностью исключает использование ёмкостей блокировки напряжения между каскадами,что в любом случае предотвращает повреждение от ошибочного подключения в какой либо форме.
и так, на данный момент я дошёл до дважды конвертированного и очень хорошо отфильтрованного 3-мя фильтрами (кристаллическими и керамическими) сигнала,который можно усилить и детектируя сновс усилить по низкой частоте звука. тут я применил TDA1220B http://www.tranzistoare.ro/datasheets/480/378005_DS.pdf,
приводит к использования дополнительного оконечного УНЧ,хотя не исключает в будущем применить демодулирование ЧМ сигналов.
и хотя TDA1220B устарел,но лучшего варианта нет практически.данный девайс вкючает в себя и АРУ и УПЧ на 65 дБ (что в общем позволяет усилить сигнал около 140 дБ, используя усилители 2-х микросхем и получить чувствитеьность ниже полу микровольта) . единственный контур в детекторе,состоящий (из апликации изготовителя) намотанных проводом 0,09 миллиметров и содержит (1-2) 57 витков (2-3) 116 витков на каркасе от контуров из серии `10K/EZ ТОКО модель RLC-4A7525N.
одним из серьёзных приемуществ TDA1220B в том,что изготовителем предоставленна таблица мониналов с апликацией и тема вопросов "а что будет если?" заранее исчерпана.там чётко описанно к чему может привести изменение того или инного номинала вверх или вниз.
Не завышен ли сигнал на отдельных участках? вопрос спорный и если подойти к нему вплотную,думаю что нет.обьясню свою позицию и из каких соображений я применил нескоько микросхем,когда каждая является почти законченным приёмником.если рассматривать схему мобильного,то он состоит из предварительного усилителя,далее смеситель - пассивный.затем 2 каскада усиления ПЧ с кристаллическим фильтром на 45 мегагерц.оба каскада ПЧ по схеме мобильника дают юсиление в 34 дБ включая потери на фильтре.далее сигнал постунает навход смесителя SA605,где я продолжаю так же как и в мобильном без никаких изменений схемы.конвертируемый сигнал входным преобразователем SA605 образовывает новую частоту - вторую ПЧ в 455 килогерц.выход смесителя нагруженный на керамический фильтр (и согласованный с ним ,так как и в мобильном),поступает на в форме отфильтрованного сигнала на вход УПЧ того же SA605.где вход так же согласован и подогнан под керамический высокоомный фильтр.тут вся деятельность 605 прекращается и далее сигнал с выхода УПЧ SA605 через дополнительный комплект керамических фильтров на 455 килогерц,поступает на вход встроенного УПЧ TBA1220B. тут я отступлю от обьяснений схемы и поясню почему именно так.если посмотреть бегло не в ниукая в мелочи всей серии SA605~SA676 , видно явное преимущество в использование керамических фильтров без каких либо контуров подгонок импеданса(есть да, но резисторами и то под каждый фильтр отдельно),но в каждом из этих микросхем всей серии SA6ХХ, изготовитель указывает на общее усиление всего тракта ПЧ включая сам УПЧ и лимитер. без исключения во всех микросхемах мы мозем заметить,что усиление самого УПЧ около 40-ка дБ ,а лимитера около 65 дБ.если я не применяю лимитер,а демодулировать сигнал надо так или иначе,что бы получить звук,то именно этих 60~65 дБ и не хватает.вот и пришлось применить микросхему,которая содержит почти весь приёмник АМ.а если входная часть не используется у микросхемы АМ , и только УПЧ усиливает хорошо отфильрованный преобразованный сигнал,то почему бы не использовать входной смеситель и генератор которые так или иначе в таком "раскладе" не применяются),в качестве третьего гетеродина для одной боковой полосы? зачем использовать внешнию элементную базу,когда можно добавить ещё один кварц на 455 килогерц и подключив правильно сигнал с детектора или с последнего ПЧ,получить готовый третий гетеродин и смеситель на уровне звука.
первый керамический фильтр монолитный и состоит из 6-ти элементов , соеденённых между собой (см. в схеме). он не спроста выбран достаточно "мощным",по апликации изготовителя достаточно использовать один единственный (или два) фильтр от МURATA,но но оградить себя от помех 2-х преобразований частоты и низкими потерями из-за согласования импеданса фильтра и усилителей микросхем,лишняя фильрация не помешает вовсе и избиратеьность по соседнему канау даст более лучший результат. его “срез” составляет не менее 70 дБ (+/-6 kHz). дополнительный керамический фильтр , состаящий из 3-х отдельных фильтров (Digi-Key p/n TK2331-ND,455kHz bandpass filter BW=6kHz)
http://stuff.mit.edu/afs/sipb/contri...iKey/SECTD.pdf , которые соеденены между собой конденсаторами 68 пикофарад, находятся на выходе УПЧ микросхемы SA605 . переходные ёмкости позволяют изменять полосу пропускания так , что уменьшая номинал конденсаторов полоса сужается , и увиличивая ёмкость - полоса расширяется.
второй керамический фильтр-практически вся часть микросхемы TDA1220B от входа ПЧ, нагруженным вторым 3-х звенным керамическим фильтром, полоса пропускания может быть изменена в зависимости от желания пользсователя.изменя я номинал переходных ёмкостей (68 пикофарад),можно повлиять на полосу пропускания последнего фильтра и тем самым изменять реальную чувствительность всего приёмника).
регулировку усиления ПЧ- как таковой ручной регулировки не существует.здесь предусмотренно только АРУ в TDA1220B
синтезатор частот с контролем и управлением,ЖК модуль отображения частот. если придерживатся старинки , то я лично за КПЕ. но применив хороший КПЕ с воздушным диэлектриком,механик а верньера займёт основное место и карманной эту модель уже никак не назовёш. даже применив варикап с многооборотным резистором,частота будет "ползти" и стабильность SSB будет некудышней.значит остаётся один выход - синтезатор частот. вот тут есть над чем поразмыслить. если до сих пор мы не столкнулись с потреблением тока , то подсветка самого ЖКИ может так нехотя пригреть 50 миллиампер .
предел выбора рабочих частот ГУНа лежит от 48 до 60 мегагерц. 48-45=3 ; 60-45=15. если есть надобность в средневолновом диапазоне,то ГУН должен перекрывать от 45,5 до 60 мегагерц.
если в основу сентезатора использовать DDS , но без использования внутренней функции умножения на “Х6” , то кое-как показатель фазового шума можно если не "загробить" , то хотя бы сохранить. можно использовать DDS в качестве референсного генератора и занизить на много перестраевыемые частоты , где рефересный генератор будет управлять синте затором,а ГУН будет "бегать" за ним. даже применив AD9851 , исключив функцию умножения на “Х6” ,получается приличный показатеь шума , даже глаз радует - около 80 дб , но без спуриусов.
в более детальном плане ,не исклячаю использовать и некоторые блоки из той же конструкции Сергея 4Z5KY http://www.cqham.ru/swl_receiver.htm с другим расчётом частот. в качестве ГУНа я хочу использовать изменённый ГУН от Эрика Роде (оригинал перекрывал от 75 до 105 мегагерц и работает превосходно).ГУН взят из этой статьи : QEX - февраль 1994 , стр.18, " ALL ABOUT PHASE NOISE IN OSCILLATORS ".
поделив на 10 выходной сигнал ГУНа,сам DDS должен выдать на фазовый детектор от 4,8 до 6 мегагерц. ни одна из хетих частот не лежит в рабочих любительских диапазонов. дазе если 2-я гармошка "пролезет" , то и в данном случае от 9,6 до 12-ти мегагетц,ни один из любительских диапазонов "не забит" побочными помехами.естественно ,что программа ,которая управляет DDSом должна позаботится о визуальном обмане,ведь поделив частоту на 10 и выбрав шаг в 100 герц,двигая ручкой волкодера,программа сдвинет данные DDSа так,что реальный шаг ГУНа будет не 100 герц а 1 килогерц.
Сообщение от LEONID_S
