Описываемый портативный приемник предназначен для приема сигналов с узкополосной ЧМ в диапазоне 417,4... 447,4 МГц и обладает чувствительностью в единицы микровольт. Добавлением предварительного усилителя РЧ чувствительность может быть доведена до 0,4...0,6 мкВ. Микроконтроллерный блок управления приемника обеспечивает выполнение нескольких полезных функций, среди которых плавная перестройка между точками фиксированной настройки, память на десять станций, шумоподавитель.
     Приемник, внешний вид которого показан на рис. 1, построен по схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты. Первое преобразование происходит на третьей гармонике гетеродина, которая устанавливается ниже частоты приема на значение первой ПЧ — 21,4 МГц. Частотой первого гетеродина управляет синтезатор, причем диапазон ее перестройки можно изменять в больших пределах лишь изменением двух констант, хранящихся в энергонезависимой памяти данных микроконтроллера. Вторая ПЧ приемника — 455 кГц.
     Схема собственно приемника изображена на рис. 2, а его тракта 34 и блока управления — на рис. 3. Принятый антенной WA1 сигнал после апериодического УРЧ на транзисторе VT3 поступает на колебательный контур, образованный катушкой индуктивности 12, входной емкостью транзистора VT5 и емкостью монтажа. Контур имеет достаточно широкую для работы во всем диапазоне без перестройки полосу пропускания.
     Первый гетеродин собран на транзисторе VT4. Его частотой управляет микросхема-синтезатор DA1, работающая по командам микроконтроллера DD1. Управляющее напряжение с вывода 14 синтезатора поступает на варикап VD1 через активный пропорционально-интегрирующий фильтр на транзисторах VT1 и VT2.
     Чтобы не выходить за пределы возможностей микросхемы DA1, основная частота колебаний генератора на транзисторе VT4 (132... 142 МГц) выбрана в три раза ниже требуемой. Преобразование выполняется на третьей гармонике (396...426 МГц), частота которой на 21,4 МГц ниже частоты приема. Эту гармонику выделяет упоминавшийся ранее контур с катушкой L2. Текущее значение частоты приема микроконтроллер DD1 выводит на индикатор HG1.
     Первый смеситель построен на транзисторе VT5, сигналы первой ПЧ выделяют фильтры ZQ2 и ZQ3, которые для улучшения избирательности по соседнему каналу включены последовательно. С выхода фильтра ZQ3 сигнал поступает на усилитель первой ПЧ на транзисторе VT6. Второй преобразователь частоты, усилитель второй ПЧ (455 кГц) и частотный детектор находятся в микросхеме DA2. Фазосдвигающий контур L3C21 частотного детектора настроен на частоту второй ПЧ. УЗЧ приемника собран на микросхеме DA4, к его выходу подключают головные телефоны BF1. Регулятор громкости — переменный резистор R27.
     После подачи питания приемник автоматически настраивается на станцию № 1 — ту, частота которой сохранена под этим номером в энергонезависимой памяти микроконтроллера, и начинает работать в режиме перестройки с шагом 75 кГц. Приемник перестраивают с этим шагом в пределах всего диапазона, нажимая на кнопки "+" (SB5) и "-" (SB2).
     При нажатии на кнопку "Режим" (SB3) приемник переходит в режим плавной настройки, позволяющий настроиться на станцию, работающую на частоте, лежащей между соседними, устанавливаемыми в пошаговом режиме. Плавная настройка осуществляется перестройкой образцового генератора синтезатора частоты DA1, стабилизированного кварцевым резонатором ZQ1, с помощью варикапов VD2, VD3.
     Микроконтроллер DD1 формирует сигнал управления частотой образцового генератора на своем выходе RB3 методом ШИМ. Амплитуда импульсов на этом выводе не превышает 5 В, что недостаточно для получения нужного диапазона перестройки. Ее доводит до 12 В усилитель на транзисторе VT8, коллекторная цепь которого питается повышенным напряжением, полученным с помощью умножителя на диодах VD5—VD10 и стабилизированным стабилитроном VD12. Необходимые для работы умножителя напряжения импульсы формируются программно на выводе RA3 микроконтроллера. После сглаживания цепью R43C22 постоянное напряжение, пропорциональное коэффициенту заполнения импульсов на коллекторе транзистора VT8, через фильтр R19C20R18 поступает на варикапы VD2 и VD3.
     Если, находясь в режиме плавной настройки, нажать на кнопку "Память" (SB4), приемник перейдет в режим запоминания текущей частоты приема. В крайнем правом знакоместе индикатора HG1 будет выведен номер станции (области памяти, в которой будет записана эта частота). Нужный номер выбирают нажатиями на кнопки "+" и а затем еще раз нажимают на кнопку "Память".
     Нажатием на кнопку "Режим” можно перейти к фиксированным настройкам на станции, записанным в память микроконроллера при его программировании или сохраненным в режиме "Память". Станции перебирают нажатиями на кнопки "+” и
     Шумоподавитель приемника включают и выключают нажатиями на кнопку "СШП" (SB1). Его работа основана на сравнении напряжения на выходе амплитудного детектора (диоды VD14, VD15) с образцовым, снимаемым с диода VD11. Операцию сравнения выполняет встроенный в микроконтроллер DD1 аналоговый компаратор напряжения. В отсутствие полезного сигнала микроконтроллер устанавливает на своем выходе RA0 высокий уровень, чем открывает транзистор VT7, блокирующий работу УЗЧ DA4. Подборкой резистора R36 добиваются наилучшей работы шумоподавителя.
     Приемник собран на двух печатных платах. На первой из них (рис. 4) находятся узлы, изображенные на схеме рис. 2, на второй (рис. 5) — показанные на схеме рис. 3. Платы соединены между собой проводами, обозначенными на схемах буквами А—G. Обе платы показаны со стороны печатных проводников, на которой установлено большинство элементов, как правило, в исполнении для поверхностного монтажа. Условные и позиционные обозначения этих элементов на рис. 4 и 5 розового цвета. Так как в процессе налаживания первого экземпляра приемника и отладки программы его микроконтроллера в схему были внесены изменения, некоторые детали на платах навесные, а некоторые перемычки слишком длинные.
     Фольга на обратной стороне плат оставлена невытравленной, она удалена лишь вокруг отверстий для выводов установленных с этой стороны элементов (их обозначения голубого цвета). Так как фольга обратной стороны служит общим проводом, она соединена с соответствующими участками фольги стороны печатных проводников проволочными перемычками через отверстия, показанные на рисунках. Платы установлены в корпусе приемника одна над другой, разделяющие их стойки — отрезки трубок телескопической антенны.
     Катушки L1 и L2 — бескаркасные, намотаны проводом диаметром 0,67 мм на оправке диаметром 3 мм. L1 — восемь витков вплотную, L2 — три витка с шагом 0,3 мм. Катушку L3 можно изготовить самостоятельно, намотав 100 витков провода диаметром 0,07 мм в подходящем броневом ферритовом магнитопроводе с подстроечником, однако автор использовал готовую, извлеченную из радиотелефона PANASONIC 7980. В нем же найдены многие другие детали, в том числе кварцевые резонаторы и фильтры.
     Транзисторы BFP67 могут быть заменены на 2SC3356 или КТ399А без ухудшения параметров приемника. Транзисторы ВС848 и 2SC1740 — на любые маломощные кремниевые структуры п-p-n с коэффициентом передачи тока не менее 150.
     Налаживая приемник, прежде всего подбирают конденсаторы С2 и С4 для укладки частоты первого гетеродина в нужный диапазон. Необходимо, чтобы при перестройке по всему диапазону постоянное напряжение на варикапе VD1 не выходило за пределы 1...4 В. Далее в пошаговом режиме задают минимальную частоту приема (417,4 МГц) и подборкой конденсатора С18 добиваются, чтобы частотомер, подключенный к выв. 11 синтезатора DA1, показал точно 132 МГц.
     В режиме плавной настройки необходимо убедиться, что изменению показаний индикатора HG1 на 75 кГц соответствует в три раза меньшее (на 25 кГц) изменение частоты первого гетеродина. При недопустимо большом различии следует заменить стабилитрон VD12 аналогичным с другим напряжением стабилизации.
     По окончании налаживания катушку L1 желательно залить термоклеем, чтобы устранить "микрофонный" эффект, например, при постукивании отверткой по плате. Контур с катушкой L2 в настройке, как правило, не нуждается. Контур L3C21 настраивают по максимуму шума, слышимого в головных телефонах при выключенном шумоподавителе.
     Константы N0 и N1, задающие минимальную F_min и максимальную F_max частоту приема, находятся в EEPROM микроконтроллера DD1 по адресам соответственно 0 и 1. Их значения численно равны минимальной и максимальной частоте первой гармоники первого гетеродина в мегагерцах. Так как константы могут быть только целыми числами, полученные при расчете по формулам значения необходимо округлить. Например, для диапазона 430...440 МГц округленное значение константы N0 — 136 (88Н), а N1 — 140 (8СН). Если записать эти значения в EEPROM вместо имеющихся там 132 (84Н) и 142 (8ЕН), соответствующих исходному диапазону 417,4...447,4 МГц, приемник станет работать в диапазоне 429,4...441,4 МГц.
     Исправить значения констант можно непосредственно в окне буфера EEPROM программы IC-Prog после загрузки НЕХ-файла, текст которого приведен в таблице, но до подачи команды "Программировать". Окно должно принять вид, показанный на рис. 6. Такая же возможность предусмотрена в большинстве других программ для программирования МК.
     При первом включении приемника желательно, переведя его в режим "Память", сохранить под соответствующими номерами десять значений частоты, не имеющих, возможно, отношения к реальным станциям, но лежащих в рабочем диапазоне приемника. В противном случае при переходе в режим перебора сохраненных настроек на индикатор могут быть выведены фантастические цифры.
     Чувствительность приемника может быть улучшена, а его устойчивость к воздействию сильных сигналов, частота которых лежит за пределами рабочего диапазона, повышена, если добавить к нему УРЧ-преселектор, собранный по схеме, изображенной на рис. 7. Подборкой резистора R1 можно установить оптимальный коэффициент усиления.
     Печатная плата УРЧ, показанная на рис. 8, по конструкции аналогична основным платам приемника. Катушки L1—L3, L5, L7, L8 одинаковы и содержат по 1,5 витка провода диаметром 0,67 мм, намотанного с шагом 2 мм на оправку диаметром 2,8 мм. Каждая из них помещена в отдельный экран из медной фольги. Выход УРЧ соединяют отрезком тонкого коаксиального кабеля с базой транзистора VT3 (см. рис. 2 и 4). Конденсатор С1 (там же) не используется.
Материал взят из: Журнала Радио 2008 №1

В архиве печатная плата, исходник на ассемблере и прошивка

chmpriemnik.rar [78,69 Kb] (cкачиваний: 239)