Стереорадионаушники на BH1417F для ТВ

Описанная ниже конструкция предназначена для комфортного прослушивания звукового сопровождения в стереорежиме при просмотре телепередач без помех для окружающих и является продолжением материала "Радионаушники для ТВ", расположенной на сайте радиолюбителей России www.qrz.ru

Основой конструкции является Multimedia ICs BH1417F выпускаемая фирмой Rohm. Эта микросхема состоит из модулятора комплексного стереосигнала и микромощного FM-передатчика. Описание микросхемы от разработчика приведено в приложении - Bh1417f.pdf.

Внешний вид конструкции, что у меня получилось, представлен на Фото1 и Фото2.

Фото 1. Внешний вид конструкции спереди

Фото 2. Внешний вид конструкции сзади

При разработке устройства использовался пакет программ для проектирования РЭА PCAD 4.5., поэтому имеется электронный вариант устройства. Для тех, кто хочет воспользоваться этим пакетом, в исходном виде схема (St_prd2a.sch) и печатная плата (St_prd2a.pcb) находятся в приложении. Принципиальная схема представлена на Рис.1.

Рис 1. Принципиальная схема передатчика.

Расположение деталей на плате и рисунки проводников верхней и нижней стороны платы представлены ниже.

Рис. 2. Расположение деталей на плате.

Рис. 3. Проводники верхней стороны платы.

Рис. 4. Проводники нижней стороны платы.

Детали

Это первое что важно для повторения. В магазинах искать оказалось бесполезно, но вот по заказной системе возможно.

Есть Европейский поставщик компонент под заказ - Шведская фирма ELFA - www.elfa.se. Официальным дистрибьютером по России компании ELFA выступает Петербургская компания ООО "ВЕСТ-ЕЛ" на сайте которой www.elfa.spb.ru можно узнать как сделать заказ, узнать поставщиков поближе - список там есть. У нас в Самаре через фирму "Мир Электроники" - www.eworld.ru - мне приходилось многое приобретать и неоднократно, в том числе и то, что нужно для повторения данной конструкции. Действительно подтверждаю, что можно заказывать и по две-три детали, но уж больно достает одно неудобство - сроки исполнения заказа. Бывало от 4-х до восьми недель. Но что делать...

По каталогу ELFA

BH1417F        -   73-008-90   (240р)
Кварц 7.6 мГц  -   74-516-20   (6Р)
L1             -   58-652-25   (42р)
T1             -   56-180-38

В скобках указаны ориентировочные цены лета прошлого 2009 года. Без последних двух позиций можно и подручными средствами обойтись. L1 я приобретал из любопытства, а трансформатор питания использовал наш - ТПГ2-12.

Налаживание

А вот здесь у меня начались проблемы, разрешив которые на настройку последнего третьего экземпляра (всего было четыре с макетом) у меня ушло 40 минут!

Первое что я начал читать - это статья в журнале "Радио". "Маломощные радиопередатчики стереосигнала" - Радио 5/2007 стр.48-51. Затем от разработчика - Bh1417f.pdf. За основу взял журнал и как оказалось, не в первый уже раз, зря. Собрал законченную конструкцию и при попытке оживить, начитавшись Радио, пришел к выводу что купленные первые две микросхемы неисправны. Сигнал на 7 ноге фазового детектора практически был равен нулю. Заказываю еще две - эффект тот же (!).

Делаю макет и, учитывая что микросхемы скорее всего исправны, а также освежив в памяти как работает варикап, прихожу к выводу что ФАПЧ пытается понизить частоту передатчика. Увеличиваю емкость контура - на выходе ФАПЧ практически 5 вольт. Это уже удача. Еще раз внимательно и неоднократно читаю информацию от разработчика (Bh1417f.pdf), где на стр. 15 в примерной рекомендуемой схеме обращаю внимание, что не используется для перестройки 18 вывод (D3). Может не зря?

Проверка на макете показала, что работает ВСЯ сетка частот по таблице, но НЕ ПЕРЕКРЫВАЕТСЯ все за один раз!!! Оказалось что либо работает только внизу FM-диапазона, либо только вверху. Это в схеме, приведенной в журнале "Радио", не отражено, хотя есть рекомендации по повторению, что и ввело меня в заблуждение, начитавшись приведенного там материала. Кстати там же утверждается что вместо кварца на 7.6 мГц можно использовать без проблем кварц на 7.68 мГц. Вот это уже похоже на правду.

Собираю первый экземпляр.

Фото 3. Готовая плата передатчика. Вид спереди.

Фото 4. Готовая плата передатчика. Вид сзади.

Настраиваю достаточно быстро. Я использовал нижний участок диапазона, поскольку у нас в Самаре в основном все станции понабились на верхнем участке. Включаю и опять неприятности! Сигнал в одном из каналов идет с пониженным уровнем и сильно искажен. Меняю микросхему, благо было чем - эффект нулевой... Хорошо что макетировал. Убираю VT2 КТ368БМ и ставлю перемычку Б-К - тут же прекрасный прием и никаких искажений. В очередной раз читаю описание на м/сх. Оказывается это уже моя невнимательность. Ну ЕСТЬ же там свой ПЕРЕДАТЧИК!. Тут журнал "Радио" оказался прав.

Изготавливаю экран из жести и впаиваю. Это все таки было заложено еще изначально, на всякий случай, при проектировании печатной платы. Еще раз настраиваю теперь уже антенну. Больше проблем нет.

Настройку производил подбором конденсаторами в контурах не меняя геометрии катушек. Конденсаторы использовал с шагом 2-3 пф. Настройка очень острая. В верхнем участке FM-диапазона достоточно емкости варикапа. Варикап VD3 - BB639 в SMD исполнении и установлен на нижней стороне платы. Выбор варикапа определился не потому что он такой хороший, а потому что он самый маленький из того что было под рукой. Думаю вместо него подойдет любой из серии КВ101-149.

Повторение

После изготовления печатной платы тщательно ее проверить, нет ли замыканий между дорожками. Далее первой установить BH1417F и опять тщательная проверка на предмет нет ли замыканий между ее выводами на плате. Потом это очень трудно будет устранить из-за высокой плотности монтажа и всяких подозрений. И только потом монтируем всех детали, кроме VT2. Вместо него устанавливаем перемычку база-коллектор. Затем опять тщательно проверяем правильность монтажа и приступаем к настройке.

Настройка очень простая. Сначала определяемся какой участок FM диапазона будем использовать. Еще раз напомню, что перекрыть весь диапазон микросхемы 87.7-107.9 мГц мне не удалось. Настройку надо сначала начинать на верхнем участке FM, без C37, подбирая емкость C38. DIP-переключателем выбираем середину верхнего участка FM, к примеру 107.3 мГц (D0-D1-D2-D3 = 1-1-0-1), и в точке соединения резисторов R23 и R24 подбором емкости C38 устанавливаем примерно 2.5в. Если напряжение ниже - ФАПЧ пытается увеличить емкость контура. Надо помочь, добавляем. Если выше - ФАПЧ пытается уменьшить емкость контура. Опять надо помочь, уменьшаем. Так что настройка достаточна простая. Затем переходим на нижний участок диапазона FM. DIP-переключателем выбираем середину нижнего участка FM, к примеру 88.3 мГц (D0-D1-D2-D3 = 1-1-0-0), и в точке соединения резисторов R23 и R24 подбором уже емкости C37 устанавливаем опять теже примерно 2.5в. Настройка острая. Иногда +/- 2-3 пф уже дают ощутимый эффект.

Какие конкретно напряжения получились у меня, указано прямо на схеме. Лично я использую частоту 88.7 мГц. Проверяем качество работы и если проблем нет изготавливаем экран и устанавливаем его. Должно получиться примерно следующее.

Фото 5. Плата передатчика перед окончательной настройкой.

Корпус был изготовлен заранее, что помешало поставить экран еще и снизу. Особой нужды в нем нет, но если устанавливать на металлическую поверхность, например корпус персоналки, то получается небольшой кондесатор межу передатчиком на транзисторе VT2 и цепями обвязки микросхемы BH1417F. Так что лучше установит экран и снизу с зазором 3-4 мм, хотя это и не всегда обязательно. Из трех собранных экземпляров у меня только в одном проявился этот эффект. Я просто в таком случае уменьшаю длину антенны. Транзистор VT2 можно и не ставить, поскольку в пределах квартиры для приема достаточно мощности в антенне и без него. Только вот как настроить в таком случае антенну я не знаю. Специально изготавливать высокочувсвительный индикатор мощности в антенне для одноразового использования нет никакого желания. Настроить с транзистором и затем его убрать не получится. Вместе с ним уйдет и его емкость переходов.

Всего я собрал три конструкции с различными УНЧ: APA3541, APA3541M и LM386M. Последние две имеют в корпусе SMD. После настройки первой конструкции в двух остальных подбором конденсаторов я уже не занимался. Не было необходимости, получилось все один в один.

Самодельная катушка L1 и то что куплено было по каталогу ELFA оказались абсолютно идентичны. Катушки безкорпусные: L1 - 4,5 витка проводом диаметром 0.5, выводы расположены по диагонали. Устанавливается на плате вертикально. L2 - 5 витков тем же проводом - горизонтально. Диаметр катушек 3 мм. В качестве оправки при изготовлении я использовал хвостовик 3-х мм сверла. Катушки наматываются виток к витку. На фотографиях это видно.

Как настраивать антенну и чем это делал я, повторюсь, мною изложено в предыдущей конструкции: http://www.qrz.ru/schemes/contribute/constr/radioheadset/.

Корпус склеен из полистирола и сделан разборным на случай смены частоты. Сверху для удобства приклеил таблицу установки частот.

Получилось следующее. Смотри начало...

Из опыта применения с телевизором вещь просто незаменимая, поскольку во время просмотра "долгожданной" рекламы теперь есть чем ее заменить. Благо FM станций ну просто немеряно.

Приложение

1. Описание BH1417F от производителя (Формат PDF, 180 кб)
2. Печатная плата в формате PCAD4.5 (ZIP-архив, 21 кб)
3. Принципиальная схема в формате PCAD4.5 (ZIP-архив, 23 кб)