В настоящее время широко распространенное УКВ ЧМ-радиовещание охватывает все большие географические и частотные диапазоны. Популярность радиоприемников УКВ растет с каждым днем. Предлагаемый радиоприемник (рис.1) предназначен для приема радиостанций с ЧМ-модуляцией диапазонов «УКВ» и «FM». Питание приемника производится от 3-х аккумуляторов (700МА/4), основу составляет микросхема К174ХА34, которая преобразует входной модулированный ЧМ-сигнал в звуковой.
Рис.1. Принципиальная схема радиоприемника
Сигнал радиочастоты поступает с антенны на широкополосный контур, состоящий из С1, С2, L1 и емкости переходов VT1. Контур имеет слабый резонанс на частоте 100 МГц. Применение такой схемы включения позволило обойтись без перестройки входных цепей при работе в диапазонах «УКВ» и «FM». На VT1 собран первый каскад УВЧ, компенсирующий потери во входных цепях. Затем сигнал усиливается дополнительно VT2, нагрузкой которого является согласующий трансформатор Т1. Применение Т1 позволило отказаться от дополнительного контура. С обмотки II Т1 ВЧ-сигнал поступает на выводы 12 и 13 DA1. Дальнейшее преобразование происходит внутри DA1.
Конструкция К174ХА34 имеет ряд оригинальных решений. К ним относится построение тракта УПЧ на активных RC-фильтрах, в которых промежуточная частота снижена до 70 кГц. В ИМС применена корреляционная система бесшумной настройки и частотной синхронизации, снижающая девиацию частоты с 75 до 15 кГц и обеспечивающая тем самым малые нелинейные искажения при малой ПЧ. При выбранных на схеме номиналах коэффициент гармоник низкочастотного сигнала при входном сигнале с девиацией 75 кГц — не более 2,3%, а при девиации 22 кГц — 0,7%.
Диапазон входного сигнала К174ХА34 — от 1,5 до 110 МГц, поэтому данную ИМС можно использовать как УПЧ приемника с входной частотой 1,5…110 МГц застабилизировав частоту гетеродина кварцем. Применение кварцевого или пьезофильтра на входе такого УПЧ позволяет повысить качество обработки ВЧ-сигнала.
Данную ИМС можно использовать в портативных радиостанциях, причем частота гетеродина fг должна быть стабилизирована, а входная частота будет fг ± 70 кГц.
К выводу 5 DA1 с помощью SA2 подключаются катушки гетеродина L2 или L3, которые задают диапазоны «FM» и «УКВ» соответственно. Перестройка приемника по частоте осуществляется варикапом VD4, на который подается напряжение настройки с переменного резистора R8. Напряжение настройки на R8 стабилизируется светодиодом HL1 и стабилизатором, состоящим из VT3, VD1…VD3, R6, R9. Эта схема уменьшает зависимость напряжения настройки от изменения питающего напряжения.
Низкочастотный сигнал с вывода 14 DA1 подается через цепь R12-C18-R11 на вход УЗЧ на DA2. ИМС УЗЧ включена по мостовой схеме, R10 задает ее рабочий режим. Выходная мощность УЗЧ при питании от 4 В на нагрузке 4 Ом составляет 1 Вт. Микросхема УЗЧ не требует дополнительного охлаждения и сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 1,6 В. Входной сигнал ЗЧ на выводах 1 и 3 не должен превышать 50 мВ.
Настройка приемника заключается в подстройке L2 и L3 так, чтобы при перестройке R8 перекрывался весь диапазон («FM» и «УКВ»). Подстройкой L1 можно добиться выравнивания чувствительности в этих 2-х диапазонах. Величину R11 нужно подобрать по максимальному неискаженному ЗЧ-сигналу в громкоговорителе. При правильном монтаже и исправных деталях на этом настройка заканчивается.
Приемник смонтирован на печатной плате из двустороннего стеклотекстолита размерами 70×40 мм (рис.2). На одной стороне расположены печатные дорожки схемы, а другая сторона является «+» питания. Те элементы, которые идут к «+», припаиваются непосредственно к фольге. На схеме эти точки обозначены крестиком, остальные отверстия под выводы раззенкованы для исключения замыкания с фольгой. Такая компоновка схемы уменьшает возможность самовозбуждения.
Рис.2. Печатная плата радиоприемника
Детали. Транзисторы VT1, VT2 — КТ3127А; VT3 — КТ3102А…Е, КТ342А…Г. Все резисторы — МЛТ-0,125, на плате они установлены вертикально. Конденсаторы С1, С2, С4, С7, С8, С9 — КМ-5А; СЗ, С5, С6, С11…С16, С18 — от материнской платы IBM-286, но можно поставить и другие малогабаритные емкостью 0,1…0,22 мкФ; С17 малогабаритный, импортного производства. Светодиод HL1 — АЛ307БМ. VD4 -КВ109А…В. R8-СПЗ-4АМ, R12 СПЗ-4ВМ. R12 применен с выключателем питания. Катушки L1…L3 намотаны на каркасах d5 мм с внутренним сердечником от СБ-12А. Сердечник откусывают до длины 5 мм. L1 содержит 4 витка, L2 — 2,5 витка, L3 — 3,5 витка провода ПЭВ-2 d0,33 мм. Т1 намотан на кольце 50ВЧ К7х4х2. Обмотка I содержит 12 витков, обмотка II — 4 витка провода ПЭВ-2 d0,27 мм. Т1 необходимо приклеить к плате через изолирующую прокладку. Динамическая головка ВА1 -любая широкополосная с сопротивлением обмотки 4…16 Ом. Переключатель диапазонов SA2 взят от автомобильной автомагнитолы. От корпуса приемника зависит качество его звучания. К примеру, качественное звучание в маленьком корпусе получить очень сложно. Плату приемника можно вставить, например, в 3-хпрограммный абонентский громкоговоритель.
Особенность приемника — нестабильность напряжения настройки при сильном изменении температуры окружающей среды. При таком низком напряжении питания использование стабилитронов нежелательно. Потому в приемнике не используются фиксированные настройки на выбранные радиостанции.
Приемник сохраняет работоспособность при напряжении питания от 2,7 до 6 В. Большее напряжение приведет к выходу из строя DA1 и DA2. Если будет применяться лишь один диапазон, то надобность в SA2, а также УВЧ на VT1 отпадает. При работе приемника в одном диапазоне можно также исключить каскад на транзисторе VT2, а коллектор VT1 подключить к обмотке I трансформатора Т1. При этом чувствительность приемника повышается.
Несколько улучшить температурную стабильность можно, применив вместо HL1 инфракрасные светодиоды с общим напряжением 2…2,5 В. Перекрытие по диапазону при увеличении напряжения на HL1 увеличивается, поэтому при установке инфракрасных светодиодов напряжение с коллектора VT3 на R8 нужно подать через резистор величиной примерно 100 кОм.
Если установить приемник в устройство с сетевым блоком питания, то можно ввести фиксированные настройки, а питание застабилизировать стабилитроном типа КС162. При этом необходимо ограничить напряжение на R8 до 2 В.
Хотя в приемнике отсутствует АПЧ, при питании от сети он работает достаточно стабильно. В качестве антенны лучше всего применить телескопическую, длиной 300…500 мм. Потребляемый ток в режиме покоя — около 300 мА. В случае, если приемник будет питаться от сетевого блока питания, стабилизатор можно выполнить на микросхеме КР142ЕН5А.