Простые ЧМ и АМ приемники для радиостанций

Рассмотрены схемы простых радиоприемников для использования в составе приемо-передающих радиостанций в диапазонах КВ и УКВ.

Радиоприемники, как известно, рассчитаны на работу в разных частотных диапазонах: ДВ, СВ, КВ, УКВ. По способу модуляции радиоприемники делятся на АМ- и ЧМ-радиоприемники.

Простой УКВ тюнер на KXA058

На рисунке 1 представлена схема УКВ-тюнера, обеспечивающего радиоприем станций в диапазоне 67-108 МГц. Необходимо напомнить, что УКВ-тюнер - это радиоприемник-приставка. Данное устройствопредназначено для эксплуатации в составе комплекса радиоустройств: многодиапазонного радиоприемника, радиостанции и т.д.

Рабочий диапазон данного УКВ-тюнера разбит на два участка - отечественный и западный диапазоны. Переход с одного диапазона на другой осуществляется соответствующим переключателем диапазонов. Настройка на частоты радиостанций в данной конструкции - плавная.

Настройка осуществляется с помощью переменного резистора. Заменой данного резистора настройки соответствующим переключателем и необходимым числом подстроечных резисторов плавную настройку можно заменить на дискретную в пределах набора выбранных фиксированных станций (частот).

В качестве антенны для УКВ-тюнера можно использовать либо телескопическую антенну, либо ку сок толстого медного провода диаметром 1,5-2,5 мм и длиной 1 м. Возможно использование выносной ан-генны, например, телескопической.

На транзисторе Т1 выполнен усилитель высокой частоты (УВЧ), на гранзисторе Т2 - фильтр и согласующий каскад для подключения усилителя низкой частоты (УНЧ).

Рис.1. Схема УКВ-тюнера, обеспечивающего радиоприем в диапазоне 67-108 МГц.

Чувствительность данного УКВ-тюнера составляет приблизительно К) мкВ, выходное напряжение низкой частоты с выхода этого устройства - 0,2 В.

Радиоэлементы:

• R1=51к, R2=470, R3=100, R4=47-75, R5=10-47, R6=27к, R7=10к, R8=30-100к, R9=1.5к;
• С1=10н, С2=15н, С3=10н, С4=220н, С5=47н, С6=510н, С7=0,1, С8=47мкФ х 16В, С9=47мкФ х 16В;
• Т1 - КТ368, КТ3102, КТ315 или любой другой ВЧ-транзистор, Т2 -КТ3102, КТ315;
• D1 - КВ102, КВ117; D2 - КТ522;
• катушки L1, L2 - бескаркасные, внутренний диаметр - 0,4, диаметр провода - 0,8. L1 - 3 витка, L2 - 7 витков; переключатель диапазонов -П2К.

Правильно собранный из исправных элементов УКВ-тюнер практически в настройке не нуждается. При необходимости более точная настройка на границы диапазона достигается изменением параметров катушек индуктивностей, например, их растягиванием и сжатием.

Простой АМ-радиоприемник на 27 МГц

Наибольший интерес, конечно, представляют схемотехнические решения, позволяющие создавать простые и относительно миниатюрные устройства, собираемые и настраиваемые с минимальными трудностями при высокой повторяемости конструкций, а также схемы, для которых накоплен определенный опыт.

При всех неоспоримых достоинствах УКВ ЧМ-устройств большое распространение получили радиосредства, использующие амплитудную модуляцию (АМ). Несмотря на то, что АМ-устройства могут применяться и на частотах УКВ-диалазона, большее распространение они получили на более низких частотах, например, на частотах 27-28 МГц.

Так же как и в случае УКВ ЧМ-устройств существует большое разнообразие схемотехнических решений для АМ-радиоприемников (АМ-приемников). Наибольшее распространение получили су пер гетеродинные радиоприемники.

Используя принцип преобразования частот, реализуемый с помощью применения соответствующих конвертеров, можно использовать практически любые АМ-приемники, например, стандартные - с ДВ-, СВ-, КВ-диапазонами. Однако при всех достоинствах (благодаря усилению и многократному преобразованию достигается высокая чувствительность и избирательность) такое решение не всегда приемлемо из-за относительно высокой сложности и иногда значительных габаритов.

До некоторой степени перечисленным выше критериям отвечают конструкции АМ-радиоприемников, построенные на основе сверхрегенеративных схем. Такие схемы отличаются сравнительной простотой и относительно высокой чувствительностью.

К недостаткам данных схем следует отнести низкую избирательность, повышенный уровень шумов (особенно при настройках на частоты радиостанций) и сравнительно высокий уровень собственного излучения, присущий сверхрегенеративным схемам. При этом данное паразитное излучение осуществляется через антенну, подключенную к контуру сверхрегенератора - каскада, входящего в состав приемника.

На рисунке 2 представлен пример схемы АМ-радиоприемника на 27 МГц, построенного на основе сверхрегенеративного принципа приема и преобразования принимаемого радиосигнала.

Рис.2. Схема АМ-радиоприемника (сверхрегенератор) на 27 МГц;

Для данного примера радиоприемника можно использовать два варианта УНЧ: б - УНЧ, построенного на основе ИС К174УН4А, в - УНЧ -на основе ОУ К548УН1 А. При этом функционально сходные элементы на схемах (а и б) имеют одинаковую нумерацию.

Элементы для рисунке 2:

• R1=15к, R2=10к, R3=1.5к, R4=3.9к, R5=10к. R6=100, R7=180 (для схемы б -117=1 к-10к), R8=10, R9=100к-200к, R10=100к;
• С1=47, С2=10, С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ, С7=10мкФ х 15В, С8=10н-68н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В, С11=200-1000мкФ х 15В, С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В, С14=0.1, С15=10-50;
• Т1 - ГТ311 или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТ3102;

Параметры катушек:

• L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ 0.5, подстроечник - ферритовый,
• L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, Д0,1, можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0,1

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д., оксидные - К53-14, К53-29, К50-6; резисторы - МЛТ 0.125 Вт или 0.25 Вт.

Целесообразно подстроить R1 для достижения максимальной чувствительности. L1 и С1 - настройка на частоту принимаемого радиосигнала, точная подстройка - сердечником катушки.

R6 - регулировка громкости. В УНЧ величина R7 (для б.), R9 и R7 (Кус = 1+R9/R7 - для в.) определяют чувствительность УНЧ. Цепочки R8С14 препятствуют возбуждению УНЧ на высоких частотах.

Повысить чувствительность приведенной схемы (рис.2) АМ-приемника можно добавлением к ней УВЧ на 1 транзисторе.

Схема КВ-радиоприемника на 27 МГц с усилителем ВЧ

На рисунке 3 представлен пример схемы АМ-радиоприемника на 27 МГц с УВЧ на 1 транзисторе. Транзистор УВЧ включен по схеме с общей базой (ОБ). Чувствительность данного АМ-приемника может достигать 5 мкВ.

Добавление в схему УВЧ позволяет не только увеличить чувствительность приемника: но и решить проблему собственного излучения приемника через антенну.

Рис.3. Схема AM-радиоприемника (сверхрегенератор) на 27 МГц с УВЧ (ОБ); б-УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А.

Для данной схемы также как и для предыдущей схемы можно использовать два варианта УНЧ: б - УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А, функционально сходные элементы на схемах (б и в) имеют одинаковую нумерацию.

Элементы для рисунка 3:

• R1=15к, R2=10к, R3=1.5к, R4=3.9к, R5=10к, R6=100,
• R7=180 (для схемы б - R7=1к-10к), R8=10,
• R9=100к-200к, R10=100к, R11=560, R12=100к, R13=51-100;
• С1=47, С2=10, С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ,
• С7=10мкФ х 15В, С8=10н-68н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В,
• С11=200-1000мкФ х 15В, С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В,
• С14=0.1, С15=50-100, С16=3.6н-5.6н, С17=10н-33н;
• Т1 - ГТ311 или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТ3102;
• Т2 - КТ368, КТ3102 или аналогичные.

Параметры катушек:

• L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ 0.5, подстроечник - ферритовый,
• L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, Д0.1, можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0.1.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д., оксидные - К53-14, К53-29, К50-6; резисторы - МЛТ 0.125 или 0.25.

Настройка выполняется аналогично настройке схемы на рис.2.

Схема АМ-радиоприемника на 27 МГц с УВЧ (2)

На рисунке 4 представлен еще один вариант схемы АМ-радиоприемника на 27 МГц с УВЧ на 1 транзисторе, включенном по схеме с общей базой (ОБ). За счет некоторого усложнения схемы УВЧ удалось несколько увеличить его усиление и повысить чувствительность АМ-приемни-ка. Чувствительность тщательно настроенного АМ-радиоприемника может достигать 3-5 мкВ.

Рис.4. Схема AM-радиоприемника (сверхрегенератор) на 27 МГц с УВЧ (ОБ) ; б-УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1А.

Как и в предыдущем случае данная схема характеризуется существенно меньшим собственным излучением, чем устройство без УВЧ. Здесь также можно использовать два варианта УНЧ: б - УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1 А, функционально сходные элементы на схемах (б и в) имеют одинаковую нумерацию.

Элементы для рис.4:

• R1=15к, R2= 10к, R3=1.5к, R4=3.9к, R5=10к, R6=100, R7=180 (для схемы б - R7=1к-10к),
• R8=10, R9=100к-200к, R10=100к, R11=1к, R12=20к, R13=33к, R14=51-100;
• С1=47, С2=10, С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ, С7=10мкФ х 15В,
• С8=10н-68н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В, С11=200-1000мкФ х 15В,
• С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В, С14=0.1, С15=50-100,
• С16=3.6н-10н, С17=30-50, С18=10н-33н;
• Т1 - ГТЗ11 или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТ3102;
• Т2 - КТ368, КТ3102 или аналогичные;

Параметры катушек для АМ приемника:

• L1 - диаметр 7 мм, 8 витков провода ПЭВ 0.5, подстроечник - ферритовый,
• L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, Д0.1, можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0,1, LЗ - ВЧ-дросеель 20-100 мкГн, например, Д0.1.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д., оксидные - К53-14, К53-29, К50-6; резисторы - МЛТ 0,125 или 0,25. Настройка приемников производится аналогично настройке схем приемников на рис.2 и рис.3.

Схема АМ-радиоприемника на 27 МГц с УВЧ (3)

На рисунке 5 представлен еще один вариант схемы АМ-радиоприемника на 27 МГц с УВЧ на 1 транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Известно, что при использовании высокочастотных транзисторов схемы с ОЭ обеспечивают большее усиление по сравнению со схемами с ОБ. Однако требуют сравнительно более высокочастотных транзисторов.

Рис.5. Схема AM-радиоприемника (сверхрегенератор) на 27 МГц с УВЧ (ОЭ) ; б-УНЧ на ИС К174УН4А, в-УНЧ на ОУ К548УН1А.

Как и в предыдущих устройствах данная схема АМ-приемника характеризуется меньшим собственным излучением, чем АМ-приемник без УВЧ. Здесь также можно использовать два варианта УНЧ: б - УНЧ на ИС К174УН4А, в - УНЧ на ОУ К548УН1 А, функционально сходные элементы на схемах (б и в) имеют одинаковую нумерацию.

Элементы для рис.5:

• R1=15к, R2=10к, R3=1.5к, R4=3.9к, R5=10к, R6=100, R7=180 (для схемы б - R7=1к-10к),
• R8=10, R9=100к-200к, R10=100к, R11=51к, R12=470, R1З=91-100, R14=51-100;
• С1=47, С2=10, С3=0.022, С4=0.02, С5=0.22, С6=1.0мкФ-20мкФ, С7=10мкФ х 15В,
• С8=10н-68н, С9=10н-68н, С10=10-50мкФ х 15В. С11=200-1000мкФ х 15В,
• С12=50-200мкФ х 15В, С13=200мкФ х 15В, С14=0.1, С15=50-100, С16=30-50, С17=4.7н-6.8н, С18=10н-33н;
• Т1 - ГТЗ11 или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТ3102;
• Т2 - КТ368, КТ3102 или аналогичные.

Намоточные данные катушек:

• L1 - диаметр 7 мм. 8 витков провода ПЭВ 0.5, подстроечник - ферритовый,
• L2 - ВЧ-дроссель 20 мкГн, например, Д0.1, можно - на резисторе 100к, 200 витков ПЭВ 0.1.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д., оксидные - К53-14, К53-29, К50-6; резисторы - МЛТ 0.125 или 0.25.

АМ приемник на микросхеме К174ХА10

Как уже отмечалось АМ-радиоприемники, сконструированные на основе схем сверхрегенераторов, - просты и надежны, обладают высокой чувствительностью. Это делает их привлекательными. Однако повышенный уровень шумов, особенно при настройке между станциями (при отсутствии сигнала - несущей частоты), невысокая избирательность и собственное излучение снижают общее впечатление о достоинствах этого типа устройств и их преимуществах над супергетеродинных приемниках.

Рис.6. Схема AM-радиоприемника на ИС К174ХА10.

Кроме этого используя современные элементы, например, специализированные ИС удается создавать достаточно малогабаритные и супергетеродинные радиоприемники.

На рисунке 6 представлен вариант схемы АМ-приемника на 27 МГц, созданного на базе специализированной микросхемы К174ХА10. Селективность (избирательность) обеспечивается используемым в составе приемника пьезокерамическим фильтром.

На входе данного устройства использован однотранзисторный УВЧ (по схеме с ОЭ), следующий каскад - совмещенный гетеродин-смеситель, далее - фильтр на 465 кГц и объединенные в одной ИС остальные элементы приемника: усилитель ПЧ, детектор и УНЧ. В качестве антенны этого радиоприемника можно использовать телескопическую антенну или толстый медный провод.

Параметры приемника:

• Чувствительность приемника - лучше 3 мкВ при соотношении сиг-нал/шум 15 дб.
• Селективность зависит от типа фильтра - лучше 25 дб.
• Мощность УНЧ - 100 мВт.

Элементы для рисунка 6:

• R1=100-150к: R2=510-560, R3=150-200, R4=6.8к, R5=3.3к, R6=1 к,
• R7=300-360, R8=10к, R9=15к, R10=4.7к, R11=15к,
• С1=50-100, С2=0.1, СЗ=50-100, С4=0.1, С5=4.3н-6.8н, С6=50-200мкФ,
• С7=0.1, С8=0.1, С9=47мкФ, С10=47мкФ, С11=0.1, С12=0.1, С13=100-500мкФ, С14=4.7н;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 100 мкН.
• Т1, Т2 -КТ3102;
• А1 - К174ХА10.

Настройка приемника производится так: коллекторные токи Т1 (1-1.5мА) и Т2 (2мА) устанавливаются резисторами R1 и R4, R10 подбирают по минимуму искажений звукового сигнала.

Чувствительность приведенных схем ЧМ- и АМ-радиоприемников может быть повышена применением более сложных схем УВЧ, обеспечивающих больший коэффициент усиления.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е - Электроника и шпионские страсти-3.