Самодельные рабочие приемник 27 мгц. Простые чм и ам приемники для радиостанций

Наиболее просто сделать приемник фиксированного AM сигнала в диапазоне 27 МГц можно, если за основу взять готовый карманный радиоприемник с радиотрактом на микросхеме К174ХА2. Один из таких приемников - "Невский 402". Переделке подвергается высокочастотный участок схемы. Первоначально он имеет вид, показанный на рисунке 1 (фрагмент схемы, прилагаемой к инструкции заводом изготовителем).

Затем удаляем все что касается СВ диапазона, переменный конденсатор, вариометр, магнитную антенну, контурные катушки, и так далее, включая элементы настройки KB диапазона, переключатель диапазонов, и на освободившихся печатных дорожках монтируем элементы, отмеченные штрихами (например L1") . Результат - показан на рисунке 2.

Рисунок 2

Суть переделки ясна из схемы, упрощается входной контур (подстроечные конденсаторы не нужны, поскольку сопряжение в разных участках диапазона не требуется), сложный перестраиваемый гетеродинный контур заменяется кварцевым резонатором и опорным контуром на L2. В результате точного сопряжения настроек входного и гетеродинного контуров на одной точке диапазона (частота принимаемого канала) чувствительность в этой точке значительно увеличивается.

Новые катушки L1" и L2" намотаны на каркасах от старых катушек KB диапазона, они одинаковые и имеют по 8 витков провода ПЭВ 0,2.

Настройка выполняется традиционным способом, подстройкой L2" добиваются устойчивой работы гетеродина, а подстройкой L1" - максимальной чувствительности (точная настройка входного контура).

С частотой резонатора, показанной на схеме, приемник работает на канале 26945 кГц, предназначенном для охранных сигнализаций.

Приемник испытывался совместно с радиомикрофоном с амплитудной модуляций и совместно с системой радиоуправления с частотным разделением каналов, во втором случае низкочастотный сигнал на систему простейших контурных дешифраторов подавался непосредственно с телефонного гнезда

Возможно преобразовать приемник в малогабаритную радиостанцию, дополнив его простым AM передатчиком и переключателем режимов "прием-передача" (достаточно переключать антенну и питание). Схема такого передатчика показана на рисунке 3.

Катушка L1 намотана на таком каркасе как контурные катушки ВЧ KB диапазона приемника, содержит 8 витков ПЭВ 0,2, L2 имеет такой-же каркас, но содержит 12 витков того же провода. Дроссель DL1 - намотан на резисторе МЛТ 0,5 100 ком, содержит 60 витков ПЭВ 0,12. Дроссель DL2 - на ферритовом кольце К7Х4Х3 - 120 витков ПЭВ 0,12.

В предыдущей статье мы рассмотрели простой ВЧ передатчик, работающий на частоте 27 МГц. В частности, мы узнали о различных шагах, необходимых для простого передатчика и собрали его для ведения непрерывной передачи. На этой неделе мы собираемся построить приемник, который является идеальной парой для передатчика с прошлой недели!
В этой статье мы создадим простой модуль ВЧ приемника, работающий на частоте 27 МГц и включающий светодиод при обнаружении любого сигнала от передатчика. Очень простая идея, но как вы скоро обнаружите, на её реализацию будет потрачено много ресурсов. Мы будем делать нашу собственную ПП для этой схемы, так что найдите хлорид железа и фольгированный текстолит.

Одиночный простой ВЧ-приемник + парный передатчик (27 МГц) – Собранный проект

Цель и обзор этого проекта

Целью этого проекта является создание конечного ВЧ приемника для приема сигнала 27 МГц, ожидаемого нами для подачи на два этапа усиления, для того чтобы затем использовать его для включения светодиода. Это процесс противоположен работе передатчика.

Конечным приемником будет старая регенеративная схема, использующаяся на протяжении десятилетий. Усилительные каскады будут одно транзисторными усилителями, которые в основном сдвигают сигнал между питанием и землей. В конце есть таймер 555, который будет использоваться в качестве компаратора, который будет говорить нам о том, делал ли что то наш сигнал или нет, зажигая зеленый светодиод.

Обзор схемы

Естественно, схема этого проекта читается слева направо. Начинается схема с антенны и конечного регенеративного приемника, потом идут усилительные каскады, а затем 555 таймер.

Особенности схемы

Конечный регенеративный приемник
Это очень распространенный конечный регенертивный приемник, который вы можете найти в схемах по всей сети. Я использовал детали, которые были у меня под рукой, вы можете немного отойти от представленных номиналов, за исключением L2 и С2, которые используются для настройки контура на 27,145 МГц.

Усилительные каскады
Два этапа усиления есть в середине схемы. Они используются для "перемещения" ​​сигнала обратно в прямоугольную цифровую форму, либо в одно из двух состояний: +5В или 0В. Я уверен, что эти усилители могут быть переделаны для получения лучшей производительности, но текущее решение должно работать достаточно хорошо для наших требований.

Компаратор приемника на 555 таймере
Усиленный сигнал идет на таймер 555 в виде первоначальной прямоугольной волны, где 555 таймер используется для обнаружения напряжения с внутренних компараторов, чтобы создать выходной сигнал, который включает зеленый светодиод.

Обзор платы
Разводка платы для этого проекта была сделана таким же образом, как на схеме. Конечный приемник можно найти на верхней левой стороне платы, затем идут усилительные каскады в правом верхнем углу и, наконец, 555 таймер и наш светодиод в нижней правой стороне.

Особенности разводки платы

Земля
Так же, как в передатчике, довольно важно иметь землю в приемнике, для лучшего взаимодействия с антенной и защиты схемы от дополнительных шумов. Непрерывная земля была бы идеальной, но для простоты мы будем использовать одиночные дорожки.

Ширина трассировки
Я просто выбрал хорошую ширину для красоты ПП, но кажется, что менее широкие дорожки были бы лучше для ВЧ схем … Но я не верю, что на таких низких частотах будет выигрыш в производительности.

Принцип работы

Этот раздел будет посвящен 3-м основным частям простого ВЧ приемника. Сначала мы рассмотрим один из наиболее важных компонентов - катушку индуктивности, используемую для настройки, потом мы продолжим и посмотрим на выход из приемника (когда передатчик передает) в различных точках цепи вплоть до выхода 555 таймера.

Катушка индуктивности
Правильное изготовление 6 витковой катушки для этого проекта чрезвычайно важно. Вы должны иметь ферритовый или тороидный сердечник AL = 25, для получения правильной индуктивности. Я решил использовать тороид, потому что его легче варьировать, когда вам нужно получить правильно настроенную индуктивность. Таким образом, изготовление катушки не так сложно, как кажется, возьмите обмоточный провод и ваш ферритовый сердечник и оберните обмоточный провод вокруг сердечника 6 раз, как на картинке ниже:

Обмоточный провод покрыт жесткой изоляцией, которую вы либо сожжете паяльником, или соскребете кусачками. Как вы можете видеть выше, я решил соскрести изоляцию. На картинке ниже вы можете увидеть обмоточный провод обернутый вокруг тороида немного свободно, так, чтобы провода можно сдвинуть ближе или дальше друг от друга, чтобы изменить значение индуктивности тороидальной катушки индуктивности.

Вы можете найти формулу для тороидного ядра с AL = 25 и 6 витков обмоточного провода AWG26 и рассчитать индуктивности при помощи математики. Когда я измерил индуктивность самодельного индуктора, вышло около 0.7uH. Но это может легко варьироваться +/- 0.200uH, сдвижением обмоточных проводов ближе друг к другу, или оттягивая их дальше друг от друга.

Выход схемы колебательного контура

После колдовства сборки схемы регенеративного приемника, мы сможем увидеть некоторый начальный выход на приемнике с нашего передатчика. Точку в схеме мы будем смотреть сразу же после колебательного LC контура и блокировочного конденсатора постоянного тока:

Левая картинка с этой точки показывает момент, когда ничего не передается. Сравните её с правой картинкой, на которой показан вид этой точки при ведении передатчиком активной передачи. Вы можете посмотреть на нашу несущую частоту, чтобы настроить LC контур как надо, по сравнению с измерением фонового шума, который является просто шумом.

Выход первого усилителя

Так как наш сигнал прошел через колебательный LC контур, и, как мы и ожидали, нам нужно усиливать его, чтобы вернуть его на уровень, когда мы можем использовать его. Ниже можно увидеть выход с первого каскада усиления:


Этот выход намного больше, чем наши входные 22mv, около 218mv, но он ещё не достаточно хорош, чтобы использоваться с нашими 555 таймером, включенным как компаратор. Итак, давайте еще усиливать сигнал.

Выход усилителя (второй каскад)

Теперь мы взглянем на выход 2-го каскада усиления. Этой второй стадии должно быть более чем достаточно, чтобы наши оригинальные 22mv принимаемого сигнала обратно превратились в прямоугольную волну, которая была изначально.

Как вы можете видеть выше, меандр очень похож на тот, который передается передатчиком. Пиковые напряжения 4,69В и 0В, поэтому сигнал готов к отправке на входы 555 таймера.

Выход 555 таймера

555 таймер в качестве компаратора. Всякий раз, когда входное напряжение превышает + (2/3) Vcc или ниже + (1/3) Vcc 555 таймер меняет состояния. Он также выступает в качестве примитивного фильтра импульсных помех, но не очень эффективно.

Как вы можете видеть, выход с 555 таймера - точно такой же меандр, как полученный с 555 таймера на передатчике. В результате осталась одна любопытная вещь … частота, кажется, подскочила на 100 Гц. К сожалению, я не могу объяснить, почему это произошло.

Сборка платы ВЧ приемника

Ниже вы можете видеть все детали, необходимые для начала сборки схемы в точности, как вы видели на схеме. Начнем со сборки всех необходимых деталей и ПП:

Моим первым шагом была сборка конечного приемника.

Затем добавляется первый усилительный каскад.

Потом второй усилительный каскад.

Наконец, схема приемника/LED драйвера на 555 таймере паяется на место.

Для сборки антенны просто подключите провод к плате. Чем длиннее, тем лучше, но 30-40 см достаточно хорошо. Как вы можете видеть выше, я использовал соломинку, чтобы держать антенну прямо. Сейчас, этот момент наступил, давайте же испытаем его!

Данные и наблюдения

Таким образом, после недельного ожидания для получения ВЧ приемника, мы можем, наконец, положить пару передатчик и приемник вместе и посмотреть, как они работают. Видео ниже демонстрирует пару передатчик/приемник в действии, показывающих код Морзе для показа возможности передачи.

Теперь вы должны быть на 100% уверены, что беспроводная система, созданная в этих двух статьях, фактически работает и достигает нашей цели беспроводного включения светодиода. На самом деле индикатор фактически включается и выключается очень быстро из-за меандра, посылаемого ему 555 таймером, и это так быстро, что наш глаз не замечает этого, что создает немного иллюзий. Тем не менее, если нам нужно, мы могли бы легко изменить этот меандр включая/выключая сигнал когда нам нужно.

Список радиоэлементов

Приемник радиостанции выполнен на базе импортной микросхемы МС3362. Особенности этой микросхемы -двойное преобразование частоты, встроенный управляемый напряжением первый гетеродин. Аналог МС3362 - АК9401 описан в .

Принципиальная электрическая схема приемника 27 мГц показана на рис.1. Сигнал, принятый антенной, через переключатель "прием-передача" поступает на УРЧ, собранный на полевом транзисторе VT1 типа КП327. Применение этого транзистора обусловлено тем, что он содержит встроенные диоды, защищающие его от пробоя. Это приводит к повышению надежности как при пайке, так и при работе приемника вблизи работающих передатчиков.

Усиленный сигнал от УРЧ через катушку связи 15 подается на вход 1 МС3362. После смешивания входного сигнала с сигналом ГПД на выводе 19 выделяется сигнал первой промежуточной частоты 10,7 МГц, который через пьезофильтр Z2 поступает на вход второго преобразователя. Для получения второй промежуточной частоты 465 кГц используется кварц ZQ1 на частоту 10,24 МГц, подключенный к выводу 4. Индуктивность L6 обеспечивает изменение частоты кварца в небольших пределах, что позволяет более точно подстроить второй гетеродин. На выводе 2 можно контролировать частоту гетеродина. Резистор R5 является нагрузкой.

В результате преобразования на выводе 5 выделяется сигнал второй ПЧ, который через пьезофильтр Z1 (465 кГц) поступает на вход усилителя-ограничителя, где происходит основное усиление сигнала (вывод 7). После детектирования сигнал звуковой частоты с вывода 13 через ФНЧ R12R14 С21С22 поступает на регулятор громкости R15. Резистор R8 используется для регулировки порога включения шумоподавителя. Для индикации состояния схемы подавления шумов применен светодиод VD1.

При появлении полезного сигнала (несущей) загорается светодиод, транзистор VT2 закрывается и сигнал поступает на вход УНЧ. УНЧ заимствован из . Причем нет необходимости использовать мощные транзисторы, как в . Вполне достаточно транзисторов КТ502, КТ503 или КТ3107, КТЗ102. Как указано в , усилитель вносит искажения типа "ступенька", однако они слабо влияют на разборчивость речи. Потребляемый ток усилителя в отсутствии сигнала составляет 0,5.0,6 мА.

Усилитель звуковой частоты можно собрать также по схеме, показанной на рис.2. Потребляемый ток в отсутствие сигнала в этом случае составляет 5.6 мА. В остальном параметры усилителей одинаковы: потребляемый ток при максимальной громкости 25.30 мА, выходная мощность до 150 мВт. Резистором R25 (рис.2) устанавливают половину напряжения питания на эмиттерах VT7, VT8, а с помощью R29 необходимую чувствительность.

Настройка. Отсоединив вывод 5 микросхемы от пьезофильтра, на него от ГСС подают ЧМ сигнал амплитудой 200.300 мВ и частотой 465 кГц, модулированный гармоническим сигналом 1 кГц. Катушку L8 настраивают по максимуму выходного напряжения на резисторе R15. Схема шумопонижения при этом должна быть выключена (движок R8 находится в верхнем по схеме положении). Пьезофильтр желательно использовать восьмикристальный, так как последний в отличие от четырехкристального имеет более крутые спады АЧХ. Неплохие результаты получаются при замене катушки L8 пьезокерамическим резонатором на частоту 465 кГц . Резистором R11 устанавливают выходное напряжение на R15 в пределах 15...20 мВ. Сопротивление резистора R11 при этом составляет 3.10 кОм. Припаяв вывод 5 на место, отпаивают вывод 19 и на вход пьезофильтра Z2 подают частотно-модулированный сигнал 10,7 МГц амплитудой 300.400 мкВ. Изменяя индуктивность L6, подстраивают частоту второго гетеродина по минимуму искажений синусоидального сигнала, снимаемого с R15.

К выводам 21 и 22 подключен контур ГПД L7C19. С вывода 20 сигнал с частотой ГПД амплитудой 200...300 мВ подается на вход делителя частоты синтезатора (контрольная точка 2 в ). На вывод 23 поступает управляющее напряжение с выхода частотно-фазового детектора синтезатора (т.4 ). Подав с ГСС ЧМ сигнал частотой 27,2 МГц и амплитудой 10...15 мВ, вращают сердечник L8, пока не сработает система ФАПЧ синтезатора. Переключая каналы синтезатора частот, контролируют напряжение на выводе 23, которое не должно быть меньше 1 В. В противном случае ГПД не будет перестраиваться.

Уменьшив входное напряжение до 2...3 мкВ, в середине диапазона настраивают катушки L3, L4 по максимальному напряжению на УНЧ. В последнюю очередь подбирают R9 по минимальному гистерезису включения-выключения системы шумопонижения.

Микросхему можно использовать и с внешним гетеродином, подавая с него на выводы 21 или 22 сигнал амплитудой 200...400 мВ.

При проведении экспериментов микросхема МС3362 показала работоспособность вплоть до 500 МГц. В качестве первого гетеродина использовался генератор ГЧ-158, а входной сигнал подавался с ГЧ-168 на конденсатор СП. Подсоединив к СП кусок провода в качестве антенны, и перестраивая генератор, используемый в качестве гетеродина, в диапазоне 400...450 МГц, можно прослушивать радиостанции транкинговой и сотовой связи.

Схема печатной платы приемника с УНЧ рис.2 показана на рис.3 и рис.4. Контур L8C20 заменен пьезорезонатором на 465 кГц, при этом сопротивление резистора R11 составляет 3.10 кОм. Конденсаторы С4, С9, С13, С16, С17 бескорпусные, их паяют со стороны проводников. Резистор R5 и конденсатор С22 на печатной плате не установлены. Контурные конденсаторы размещены непосредственно на каркасе контура и закрыты экраном. На печатной плате фольга со стороны деталей оставлена в качестве экрана и соединена с корпусом.

Параметры катушек: L1-20 витков; L3, L4-12 витков; L2, L5 - 4-6 витков; L7- 30 витков провода ПЭВ 0,25; L6 -55 витков провода ПЭВ 0,15; L8 - 250 витков провода ПЭВ 0,1.

Литература:

1. Александров И. Узкополосный ЧМ приемник АК9401 для радиостанции// Радиолюбитель. -1995.- №1-С.46-47.

2. Белоусов О. Экономичный УЗЧ// Радиолюбитель. -1997.-№6.-С.19.

3. Васильев В. Современная автомобильная радиостанция 27 МГц// Радиолюбитель.-1997.-№3,-С.36-38.

4. Опанасенко С. Синтезатор частот 27 МГц// Радюаматор.-1998,- №7.-С.55-56.

Поскольку, промежуточная частота в этом приемнике выбрана относительно низкой (400-600 кГц), то контура для работы на такой частоте можно сделать достаточно стабильными не прибегая к каким-то особым мерам по стабилизации. В то время, как достигнуть большой стабильности настройки LC-контура на частотах около 30 МГц (27 МГц) сложно, -сильное влияние оказывают и внешние емкости, и температурные изменения геометрических размеров каркаса катушки, сердечника.

Но есть и «ложка дегтя», - сложно сделать перестраиваемый тракт ПЧ с высокой селективностью по соседнему каналу. Экспериментальная схема приемного тракта, построенного на основе вышеизложенного принципа, показана на рисунке.

Тракт выполнен на микросхеме МС3361Р, содержащей радиоприемный тракт узкополосной связи по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием частоты. Входной контур C3-C4-L1 настроен на частоту посредине диапазона 27,055 МГц - 27,255 МГц.

Схема гетеродина типовая, с использованием кварцевого резонатора Q1. На выходе преобразователя частоты включен контур ПЧ L2-С11-С12-С13.1, который при помощи секции переменного конденсатора С13 может перестраиваться в пределах 400-600 кГц. В данной схеме это единственный контур ФПЧ, что, конечно, является её недостатком С катушки связи L3 напряжение ПЧ поступает на УПЧ и частотный детектор микросхемы А1.

В частотном детекторе работает второй контур ПЧ, - L4-C15-C14-C13.2, он перестраивается одновременно с контуром L2-C11-С12-С13.1. Напряжение ЗЧ снимается с вывода 9 А1. В данной схеме микросхема МС3361Р включена по упрощенной схеме, - без предварительного УРЧ и системы шумопонижения.

Все катушки намотаны на каркасах от контуров субмодулей радиоканала (СМРК) телевизоров 3-УСЦТ. Катушка L1 содержит 12 витков с отводом от 3-го, провода ПЭВ 0,31. Катушки L2 и L4 одинаковые, - по 50 витков провода ПЭВ 0,12. Катушка L3 - 10 витков ПЭВ 0,12, она намотана на катушку 12.

Переменный конденсатор взят от импортного карманного приемника Используются только его секции для АМ-диапазонов.

Приемный тракт был собран с экспериментальными целями, поэтому капитально конструкция не прорабатывалась. Монтаж выполнен макетным способом в корпусе и на демонтированной печатной плате телевизионного модуля радиоканала СМРК-1-6 (плата перевернута дорожками внутрь). Переменный конденсатор расположен в центральной части печатной платы, предварительно, на месте под его установку, удалены печатные дорожки и просверлены одно для его вала, и два отверстия для крепежных винтов.

Приемный тракт, не смотря на упрощенность схемы, показал достаточно хорошую работу, хотя на высокочастотном краю диапазона наблюдалась некоторая расстройка контуров ПЧ и детекторного относительно друг друга. Пути усовершенствования, - введение УРЧ, использование 2-3-х звенного ФПЧ и перестройка его при помощи варикапов (КВС-120, например), введение типовой системы шумопонижения и индикатора настройки.

Приемник сканирует диапазон 27 МГц и останавливает настройку на всех работающих в данных момент каналах. Настройка полуавтоматическая, после настройки на канал необходимо нажать кнопку для продолжения сканирования.

В данной статье описан только узел настройки, весь комплекс состоит из электронного узла настройки на К174ХА26 с однократным преобразованием частоты (ПЧ-465кГц) и универсального частотомера, умеющего режим складывания/вычитания двух частот.

В основе схемы генератор ступенчато-нарастающего напряжения которое подается на варикапы приемника. Это напряжение дискретно от 0 до логической единицы 4096 ступенями, этих ступеней достаточно для точной настройки в CВ диапазоне.

Ступенчато-изменяющееся напряжение вырабатывает схема на D1 D2. Мультивибратор D1.1D1.2 генерирует импульсы частотой 1000Гц, эти импульсы поступают на вход счетчика D2. Состояние его выходов во время счета постепенно меняется от 000000000000 до 111111111111. К этим выходам подключена матрица из резисторов при помощи которой синтезируется ступенчато-нарастающее напряжение.

Для определения момента настройки используется типовая система шумопонижения микросхемы К174ХА26 (вывод 15) на которой построен приемный тракт. Данная система в микросхеме часто не используется, часто ее используют как индикатор настройки на станцию. В данном случае этот вывод микросхемы открывает VT1, это приводит к появлению лог. уровня на входах D1.3, а на его выходе 1, которая останавливает мультивибратор D1.1D1.2 и изменение напряжения на варикапах настройки прекращается. Что бы продолжит настройку на другой канал необходимо нажать S1.

S2 служит для принудительного возврата счетчика D2 к нулю.

Для измерения рабочих частот принимаемых каналов можно воспользоваться литературой 1* и 2*. Для того чтобы показания частотомера были достаточно точными нужно из значения частоты гетеродина вычитать или прибавлять значение ПЧ, для этой цели в схеме предусмотрен генератор ПЧ, то есть на один вход частотомера мы подаем сигнал от гетеродина, а на другой вход от этого генератора.

Генератор ПЧ выполнен на одном транзисторе, Q1 на 465кГц, L1 L2 намотаны на стандартной четырехсекционном каркасе с подстроечным ферритовым середечником диаметром 2,8 мм. L1 — 74 витка, L2 — 10 витков провода ПЭВ 0,12.

1* — В. Буравлев, С. Вартазарян, В. Коломийцев » Универсальная цифровая шкала» ж.Радио№4, стр28-31
2* — «Частотомер на ИВ-27А», ж.Радиоконструктор№10-1999, стр7-9

Литература РК2002-2

** Данное уст-во можно использовать в качестве органа настройки УКВ-ЧМ приемника на К174ХА26, генератор ПЧ при этом можно исключить.

• Похожие статьи

Войти с помощью:

Случайные статьи

• 20.09.2014

  Общие сведения об электропроводках Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями. Скрытая электропроводка имеет ряд преимуществ перед открытой: она более безопасна и долговечна, защищена от механических повреждений, гигиенична, не загромождает стен и потолков. Но она дороже, и ее труднее заменить при необходимости. …