Простой но эффективный вещательный УКВ приёмник на микросхеме

[Slabovik]

Давным-давно увлекался экспериментированием с простыми (и посложнее) вещательными приёмниками, но не могу сказать, что преуспел в этом деле. И вот у нас свёрнуто вещание на АМ, полностью заглох УКВ диапазон 65-74 (а надо сказать, пробивал он в деревнях лучше 88-107), остался только буржуйский стандарт. Соответственно, все приёмники, что у меня были, оказались не у дел. Особенно за Ласпи обидно - отличный аппарат. Ну да ладно.

Хочу завести тему, связанную с изготовлением простого вещательного УКВ приёмника на современный диапазон 88-107. Потому что вот это, очередное ой-ё нормально работать не желает



Сделан он на TA2003 (она же CD2003) и отличается как недостаточной чувствительностью, так и жутким недержанием частоты, против которого ничто не помогает.

Я маленько поизучал вопрос, и мне товарищи посоветовали два чипа, на которых возможно что-то совершенно безгеморройно сделать приёмный тракт. Первый - это TEA5710 (и близкие по духу 5711 - со встроенным стереодекодером, и 5713, документации на который вообще почему-то нет, а микросхема есть). Второй вариант - соневская CXA1238 (она же 1258). По сути так же крута как TEA за мелкими отличиями: меньший ток потребления, но только один каскад УПЧ против двух у TEA.

Что же касается TA2003 то единственной идеей применительно к этому ужасу на фото попытаться внедрить АПЧ (ибо по всему видно, что её нету). Вот, нашёл картинку, где такая АПЧ привинчена

[Slabovik]

Посмотрел, что там в приёмнике по факту. Имеем вот это



Перефразируя картинку сверху, предлагается сделать вот так



Понятия не имею, каковы параметры PN переходов у транзистора. Хотя по факту в качестве варикапа можно использовать почти всё, что угодно, хоть КД522, хоть КД102, хоть переходы транзистора. Вопрос больше в том, сколько там именно.
Естественно, частот а гетеродина уйдёт и надо будет настраивать. Как именно (т.е. чем именно - потому что у меня ничего нет) - это вопрос номер два...

[Slabovik]

Ну чтож, приколхозил согласно схемы



Схему правда чуть скорректировал на детальки, которые у меня нашлись



Надо сказать, что оно работает. Как я измерил, при точной настройке на выводе 11 ровно около одного вольта. При росте частоты напряжение на выводе уменьшается, тем самым увеличивается ёмкость переходов транзистора.  Острота определяется отношением ёмкости конденсатора 4,7 пФ к общей ёмкости конденсаторов контура. При данной ёмкости подстройка плавная, совершенно не мешающая перестойке на соседние станции.

Конечно, настройка заметно сместилась, однако катушки трогать не пришлось, всё ограничилось установкой подстроечного конденсатора (встроен в блок КПЕ) в нужное положение. Методика классическая - находим станцию, которая должна быть на ВЧ краю диапазона, и, попеременно по чуть-чуть вращая КПЕ в нужную сторону (тем самым сбивая настройку), вращением подстроечника возвращаем точную настройку на станцию. Через несколько таких итераций всё оказывается на своих местах.

Напряжение на выводе 11 меняется в пределах от 0.5 до 1.5 вольта. Таким образом, один вольт можно считать критерием точной настройки на станцию, измеряя это напряжение можно сделать индикатор точной настройки.

Уровень сигнала станции можно снимать с ноги 5 - это вывод на фильтрующий конденсатор АРУ. Однако там уровень при работе АРУ почти не меняется и находится в районе 1.5 вольта. Только на очень слабых станциях, принимаемых с шумом, он опускается ниже. Тем не менее, можно использовать, например, для зажигания светодиодика.

В этом ящике есть ещё одна нерешённая проблема - ужаснейшего качества регулятор громкости, который быстро вышел из строя



Тип его неизвестен, где брать - не ведомо, что-то другое не подходит по месту. Через полную переделку плат можно было бы решить проблему, но это таки полная переделка...

В общем, день потрачен не зря, есть повод перейти к следующим конструкциям

[Shaman]

Тип его неизвестен, где брать - не ведомо, что-то другое не подходит по месту.

А если подобрать подходящий по габаритам, затем срезать установленный оставив его ноги на плате и использовать их в качестве основы для крепления нового? И, если необходимо, срезать ручку и приспособить её к новому, ну или распечатать переходник

[Slabovik]

Проблема в том, что сами ноги весьма жидкие, и ещё там в нём выключатель. Вообще, конструкция корпуса позволяет вставить другое, но автоматически начинает не подходить ручка... Ограничился тем, что впаял делитель на постоянных резисторах, подобрав их так, чтобы громкость была приемлемой. При этом ручкой она ещё регулируется в некоторых пределах.

Сегодня поработал над модулем с TA5711. Развёл и сделал плату для проб. Однако чудо-чудное - микросхемы-то у меня ещё нет. Но в магазине нашлась CXA1238, займусь ею.

Да, что заметил ещё. Очень плохую избирательность по зеркальному каналу. Станции, которые на самом верхнем конце диапазона слышны в самом его начале. Полагаю, связано с плохой добротностью RF контура.

Есть убеждение, что радиочастотный модуль должен быть на своей плате, а УНЧ, питание и устройство управления - на своей. Что взять в качестве УНЧ? Есть подходящие TDA1517 и TDA2616. По своему устройству близки...

[zenon]

Собирал вот этот УНЧ, как раз для примерно подобных целей.
Этот вариант от VEF 201.

[Slabovik]

УНЧ вполне рабочий, однако я всегда опасался входных каскадов с таким включением. Оно конечно полезное для батарейного питания - позволяет выиграть до полувольта выходного напряжения, но чревато сквозняками в случае чего. Например, при резкой подаче питающего напряжения малозаметный C8 как раз провоцирует сквозняк.

Пока же хочу зафиксировать ещё одну фичу, которую считаю очень полезной. Вот как парниша с VRTP сделал термокомпенсацию. Ссылка на оригинал (https://vrtp.ru/index.php?showtopic=15531&st=480&#), а под спойлером я просто собрал в кучку

erde :: Термокомпенсация гетеродина у TEA5710

А вот это изобретение мне больше понравилось. Умудрился до 300мгц загнать с хорошим чутьем, катушки пришлось уменьшить в диаметре но заработал нормально. Чистая АМ модуляция получилась без дискриминатора. По характеристикам не плохо но полоса широкая в 200кгц. Спаял, потестил - понравилось. Вынес плату на улицу поморозить , частота уползла вниз на целый мГц...

Решил поизвращаться с NTC MF52, он на морозе 300к показывал хотя номинал его 100к, короче,
синим цветом на схеме я добавил термокомпенсацию , вместо варикапа диод кд522 (что было не жалко).
Стабилизированный выход 2v взял с 22 ноги. Добавил резистор в базу 24 ноги УВЧ -  так преселектор
мягче настраивается, но пришлось добавить отдельно УВЧ...

Такую конструкцию можно реально в радиоуправление применить вместо сверхачей. Частота теперь четко
стоит, если резко на холод вынести то частота медленно уходит но через секунд 20-40 восстанавливается,
такой же эффект если с холода зайти и на батарею положить. Выходной провел с пользой.



Монтаж не очень, делал чисто поэксперементировать, гетеродин чуть заэкранировал запихал туда
термоклей для жесткости там же и термистор. Частота четко стоит на руки не влияет.
Ток потребления получился 1.7мА.



В дипе похуже микрухи, максимум что получилось 270мгц с 1.5мкв зажечь светодиод.
Но чего заметил чутье не сильно падает от частоты , просто ген не заводится выше, срывается как то.
Да и ток у нее чуток поменьше 1.5мА. Зато захват 200кгц, термокомпенсирующая цепь рулит, есть куча
Holtek дешифраторов в дело применить.



https://vrtp.ru/index.php?showtopic=15531&st=480&#

[свернуть]

[zenon]

И вот у нас свёрнуто вещание на АМ

По этому поводу, год назад возмущался очень сильно, тк узнал о этих изменения с запозданием большим.
Ну как-так-то!!!??? Нет больше СВ/ДВ.
УНЧ кстати питал от разных напряжений (1/2/3 последовательно лития), работал отлично.
Приёмничек вот такой (https://youtu.be/6m7KOxn2Q3I) с сыном собирали.

[Slabovik]

Как-то боязливо в первый раз подавать напряжение на только что собранную плату





Ну просто ещё и потому что защита по току в питальнике что-то отпала...

[zenon]

Ненужное отгорит, включай! ну резистор какой...
Симпатично выглядит.

[Slabovik]

Ну чтож, я его включил   
В итоге он работает.

Поначалу обнаружил пару пропущенных косяков.
Один косяк технологический - мелкая еле-видимая залипуха. Видимо, пылинка попала и чуть недотравилось в районе ОУ фильтра. Без последствий.

Следующие косяки уже от проектировки. После устранения залипухи звука из микросхемы не появилось. Тыкание осциллографом показало самовозбуд каскада на транзисторе, воткнутом для компенсации потерь на фильтрах в ПЧ. Причём интересно, что тыкаешь ему щупом в эмиттер - там 10,7 МГц от края до края. Тыкаешь в коллектор - возбуд прекращается (щуп = ёмкость) и появляется эфирный шум. Ну, замечательно! В общем, косяк обойдён тем, что КТ368 просто заменил на КТ3102, с ним возбуда нет. А причина возбуда КТ368 возможно кроется в неудачно плотной разводке, но тут надо бы ещё поэкспериментировать. Возможно, что КТ3102 там самое место...

Ещё один косяк чисто мой - препутал Drain и Gate у 2N7000. Поэтому переключалка моно-стерео не хотела переключать. Поправлю в следующей версии разводки платы.

Самая непоняткой на данный момент является то, что у меня не получается поймать резонанс контура на выходе УВЧ. Приём есть, причём на какой-то коротенький хвостик, который  подпаял на место антенны, но растягивание-сжимание катушки, вращение подстроечного конденсатора не производят какого-то заметного действия. Есть подозрение, что этот контур просто очень сильно шунтирован, но это место, в котором надо ещё разбираться.

Вот как-то так.

Схема на данный момент выглядит вот так

[Slabovik]

Вчера было немного времени - поэкспериментировал. В общем, увеличение ёмкости C15 со 150пФ до 1000 пФ (сунул чисто наобум) решило вопрос с возбудом КТ368А. Пошёл радикально дальше и поставил туда 10нан. Работает стабильно. Интересно, но по сравнению с КТ3102, КТ368 даёт большее усиление несмотря на то, что статический коэффициент усиления у КТ368 в разы меньше.

Схему с поправками см. в предыдущем посте, на печатку поправки не влияют.

Стало понятно, что уровень сигнала можно контролировать по уровню ПЧ на коллекторе КТ368, либо на 13-й ноге микросхемы. Это даёт возможность покрутить L1. Оказалось, что индуктивность изготовленной катушки довольно велика. Растянув её витки удалось сделать сопряжение. Так что всё получилось. Позже уточню, как её наматывать, чтобы сразу попадать

Немного неприятно, но каскад на VT2 не даёт совсем уж хорошей развязки контура гетеродина от подсоединяемых щупов. Конечно, если просто подсоединять щуп к затвору (т.е. через С9), его частота улетает х.з. куда, но вот даже подсоединение к истоку всё-равно смещает частоту, хотя и не сильно, где-то в пределах полмегагерца. Мне подсказывают, что возможно простой эмиттерный повторитель будет в этом месте работать лучше, но это надо пробовать. Внедрить его просто - убираем R5, закорачиваем C9, а транзистор ставим на место VT2.

Мне нечем измерять реальную частоту. Осциллограф с этим не справляется (показывает, но плюс-минус пол-диапазона). Есть мысль, что надо собрать частотомер. В магазине приобрёл LB3500 и LC3265...

ps. Да, забыл... С22 желательно поставить неполярный (NP) электролит. Разность напряжений на выводах 1 и 29 составляет считанные милливольты. В моём экземпляре микросхемы на выводе 29 напряжение где-то на 40 мВ выше, чем на выводе 1. Хорошо бы плёночный, но плёночные на такую ёмкость весьма габаритны.

Кстати, о плёнках. Везде в звуковом тракже желательно использовать именно плёночные т.к. большинство из них формирует АЧХ тракта (т.е. их параметры обязаны быть стабильными). Хорошо подходят типы CBB21, CL11. неплохо встают Epcos, квадратненькие такие, но из-за их квадратности места для них надо чуть больше. Конденсаторы С24..С27, C30..C37 ввиду мелкости номиналов (трудно найти) можно поставить керамические, но обязательно c высокостабильным диэлектриком NP0 (хотя лучше найти CL11 - у китайцев можно найти).

А вот С28, C29, блокировочные по питанию - любая керамика (обычно X7R). Хотя она низкостабильная, но в питании пофиг.
NP0 также нужны С4 и C6, а также вся мелкота в ВЧ тракте, но мелкота - она по умолчанию будет NP0 (если конденсаторы с ножками, то у них характерная чёрная метка сверху).

R4 можно поставить перемычку. Резистор у меня там чисто экспериментально и я ещё не исследовал, нужен ли он.

ОУ TL082, но будут работать и любые другие, тут догмы нет, но лучше относительно скоростные. Просто 082 дешёвый и доступный, везде есть и вполне приличного качества.

зызы: не могу не зафиксировать ссылку на родственную тему на форуме VRTP (вообще, там много чего интересного, и не только там), но мой опыт гораздо скромнее, поэтому вот: ЧМ стерео приёмник (https://vrtp.ru/index.php?showtopic=24589&st=0)

[zenon]

Вот тут, в фильтре непонятные для меня оказались R28, R30, C28 (R29, R31, C29), зачем плюс на вход подаём?

[Slabovik]

Это подача напряжения смещения, чтобы рабочие точки ОУ вывесить примерно посерединке, ну т.е. на уровне +5В. ОУ питаются примерно в два раза более высоким напряжением, а смещение получилось удобно взять прямо со стабилизатора. Связь между каскадами на ОУ непосредственная, поэтому смещение они передают по эстафете