Зарубежные схемы FM трансмиттеров. Простая схема радиоприемника: описание. Старые радиоприемники Простые схемы fm приемников с печатными платами

Практикумдля начинающих.

От детекторного приёмника к супергетеродину.

Самодельный радиоконструктор. Часть 6.

Так получилось, что 3-я часть радиолюбительского конструктора, которая была посвящена УКВ приёмникам, вырвалась вперёд, так как была факультативным занятием. Поэтому я уберу этот пробел и в этом посту расскажу о самых простых детекторных и прямого усиления приёмниках УКВ (FM ) диапазона.

В Москве радиовещательные станции работают в двух диапазонах.УКВ 1 занимает частоту 65,9 -74 МГц и в УКВ 2 радиостанции работают в интервале частот 87,5 – 108 МГц. В двух диапазонах используется частотная модуляция (ЧМ) и на всех приёмниках иностранного производства этот вид модуляции сокращённо обозначается FM (frequency modulation – частотная модуляция). В переводе встречается и такое сочетание буквФМ.

С 90-х годов импортные радиоприёмники с диапазоном УКВ 2 (FM ) основательно заполонили рынок, и в настоящий момент эфир полностью освоен радиовещательными компаниями и на этом участке волн уже работают более 40 станций.

Простота конструкции детекторного УКВ приёмника соблазняет. Соединяете вместе тройку - четвёркудеталей, и несколько радиовещательных станций слышны в наушниках. В городских условиях, где много помех этот приёмник будет работать лучше, чем выполненный на средних или длинных волнах, правда при условии, что радиовещательный УКВ передатчик или ретранслятор находится недалеко от вашего дома. В моём случае дальность уверенного приёма составила шесть километров.

Нужен ли такой приёмник? Детекторный, самый простой, сделанный по классической схеме? Чтобы ответить на эти вопросы соберите эту конструкцию, а когда соберёте, то поймёте, что не зря провели время. Много интересных опытов можно провести с простым приёмником. Возможно, вам захочется усовершенствовать его, добавить каскад усиления, улучшить селективность, сделать антенну с большим коэффициентом усиления и т. д. То, что вы не остановитесь на достигнутом - уже хорошо.

Детекторный УКВ приёмник.

Это было нечто похожее на старинный фрегат. Его корпус, объёмный резонатор, длиной 0,75метров (4-я часть длины волны = 3-м метрам, что соответствует 100МГц), свинченный из двух оцинкованных корыт, с мачтами направленных антенн типа волновой канал, поднимался на верёвках, переброшенных через блоки на крышу загородного дома. Я бы отнёс этот эпизод к первоапрельской шутке, но в городе эта груда металла будет работать, стоит только подсоединить к ней германиевый диод с высокоомными наушниками.

Рис. 2 Детекторный УКВ (FM) приёмник с УНЧ, 0 - V - 1.

Самый простой УКВ ЧМ детекторный приёмник по схеме не отличается от амплитудного детектора диапазонов: ДВ, СВ, КВ, но по конструкции он будет отличаться катушкой индуктивности, она будет иметь всего несколько витков провода. Такой контур с конденсатором переменной ёмкости около 30 пФ перекрывает сразу 2 диапазона с запасом от 65 до 108 МГц.

С целью повышения добротности, учитывая, что токи ВЧ текут по поверхности проводов, я выбрал диаметр 2 мм, используя медный проводдля электропроводки, сняв с него изоляцию и намотав 4 витка на оправке диаметром 1,2 см.

Фото 1. Катушка индуктивности.

Детектирование ЧМ сигнала в звуковую частоту происходит в два этапа. ЧМ сигнал сначала преобразуется в АМ, благодаря тому, что настройка на радиостанцию происходит на скате частотной характеристики контура, что приводит к изменению амплитуды ЧМ сигнала (чем выше частота или плотность заполнения, тем больше меняется амплитуда сигнала и наоборот). Преобразованный, АМ сигнал превращается в звуковую частоту амплитудным детектором на диоде.

Но услышать эфир с такого приёмника возможно в непосредственной близости передатчика, поэтому желательно сразу же подключить УНЧ с низкоомным телефоном или компьютерную колонку, так как скат контура на принимаемой частоте очень пологий и изменение амплитуды в результате преобразования ЧМ сигнала в АМ очень малы. Когда я всё это подсоединял, то мне самому было интересно чего же я услышу. Ведь колебательный контур имеет на этой частоте полосу около 5 МГц, а это значит, что около 10 станций я должен услышать одновременно.
Практически я впервые собирал такой простой радиоприёмник на эту частоту для ЧМ сигнала.

Детекторный приёмник, выполненный по схеме удвоения напряжения (по Вильярду) Рис.3, не даст на практике существенного выигрыша в громкости (в 2 раза или на 6 дБ). При таком включении диодов контур будет сильнее загружен, и для восстановления его добротности необходимо будет изменить его коэффициент включения илиемкостную связь, и в лучшем случае выигрыш в уровне звука будет на 4 дБ лучше, что на слух почти незаметно. Вместо германиевых диодов, давно снятых с производства, в этой схеме неплохо себя зарекомендовали СВЧ PIN диоды. Я давно их использую, по характеристикам они ближе к германиевым диодам. См. «Простые индикаторы СВЧ поля своими руками».

Игрушка оказалась забавной. Мне удалось насчитать до пяти радиостанций. Конечно, они мешали друг другу, музыка одной накладывалась на речь другой станции, но в целом приёмник принимал эфир, и даже можно было найти участок в диапазоне, когда мощная радиостанция, подавляя более отдалённые, звучалакомфортно. А лучшей антенной в городских условиях оказалось строительное правило, такая алюминиевая планка для выравниваниястен. Её длина1,5 метра, чем не линейный неразрезной вибратор для диапазона УКВ 2. В заземлении УКВ детектор уже не нуждался, и это было преимуществом по сравнению с АМ приёмником, если сравнивать его по тому же количеству деталей.

Но пока оставался один существенный недостаток, это плохая селективность или избирательность по соседнему каналу, ну прямо коммуналка, какая то, игрушка в стиле ретро, память о детстве, об общественной кухне наполненной соседями со своими сплетнями и рассказами. А с другой стороны удобно, слушаешь музыку, а одновременно с ней узнаёшь новости и погоду с другой радиостанции.

Я попытался улучшить добротность контура, чтобы поднять усиление и добиться хорошей избирательности по соседнему каналу, для чего сделал катушку из алюминиевой трубки, закрепив её в «тазике для варенья» , сконструировавнекое подобие резонатора. Несмотря на то, что радиостанции принимались, реального выигрыша не было.

Была ещё идея пристроить к тазику направленную спиральную антенну с высоким коэффициентом усиления, используя медную водопроводную трубу с диаметром витка 0,5 метров и длиной шаговой намотки до 5 метров, но в период резкого спада спроса на алкоголь в результате растущих на него цен, такая конструкция напоминала бы самогонный аппарат производственного масштаба. От затеи пришлось отказаться.

Применение .Несколько десятков таких приёмников, состоящих из с вибраторов в виде отрезков проводов, направленных на ближайший передатчик, колебательные контура, настроенные на мощную радиостанцию, и такое же количество диодов, и - готов неиссякаемый источник энергии, который займёт намного меньше места, чем аналогичные детекторы-накопители ДВ и СВ диапазонов.

Я попробовал избавиться от назойливых соседей и поставил ещё один перестраиваемый резонансный каскад усиления переддетектором, сделав, таким образом,

приёмник УКВ (FM ) прямого усиления 1 – V – 1.

При использовании 2-х резонансных контуров полоса должна сузиться в 1,4 раза, а подавление соседнего канала увеличиться в 2 раза, что и получилось на практике, но оставшаяся довольно широкая полоса (3,5 МГц) захватывала по две станции. Такая конструкция работала только в городе, а в дачной местности, в 70 км от города и в 20 км от ретранслятора, я не смог поймать ни одной станции, только ровный белый шум УНЧ. Правда, стоило мне подсоединиться к телевизионной антенне с усилителем, что-то стало проявляться на уровне шумов, но для качественного функционирования устройства было ещё далеко. Для нормальной работы такого приёмника мне необходимо было вернуться в 50-е годы прошлого столетия и позаимствовать схему телевизора КВН-49, приёмный тракт этого устройства был сделан по схеме прямого усиления. Приёмник имел только два канала. Это была линейка ламп с контурами, которые переключались рычажком-переключателем, замыкающим контактные лепестки по всей длине шасси. А всего 20 лет назад, когда FM диапазон ещё не был освоен, такой самодельный приёмник оказался бы вполне приемлемым в использовании, по крайней мере, в городских условиях. Возвращаться в прошлое с целью усложнения схемы не хотелось.

Применение . Приведённая схема перестраиваемого резонансного усилителя (Рис. 5)прошла испытание временем и довольно успешно применяется по сей день в качестве преселектора в супергетеродинных приёмниках . В более серьёзных аппаратах все подстроечные и переменные конденсаторы заменяются варикапами, а настройка на станцию осуществляется с помощью микропроцессора.

Неперестраиваемый резонансный усилитель ВЧ находит применение для сверхдальней связи, будучи использован в качестве антенного усилителя , установленного непосредственно в антенне. Благодаря узкой полосе приёма, он будет обладать меньшим коэффициентом шума, лучшей защитой от помех по сравнениюс широкополосным апериодическим каскадом, который в основном используется в стандартных антенных усилителях.

Возвращаясь к теме простых приёмников УКВ прямого усиления, я, пожалуй, откажусь от наращивания контуровс целью сужения полосы пропускания, а соберу сверхрегенеративный детекторный каскад для диапазона УКВ-2

Сверхрегенеративный приёмник УКВ (FM ) диапазона.

Не видел человека счастливее в момент, когда он демонстрировал работу своего сверхрегенеративного приёмника. Всего три транзистора на картонке, штыревая антенна и несколько сверхдальних станций захлёбываясь иностранной речью, перебивают друг друга.

Я тоже собирал аналогичные приёмники КВ диапазона для радиоуправляемых моделей и простеньких переговорных устройств. Этот вид детектирования сигнала подкупает своей простотой, но в настоящий момент переходит в разряд ретро, уступая место супергетеродинному приёмнику, который благодаря современной элементной базе будет иметь преимущество.

Но надо отдать должное этому устройству, ибо собрав его, вы не сможете от него оторваться, крутя подстроечные конденсаторы, подбирая режимы, добиваясь согласования с контурами ит. д. в попытке получить от этого радиоприёмника нечто сверхъестественное, как и следует из его названия. Не буду никого разочаровывать, так как сам собрал такой приёмник на диапазон УКВ – 2 (88 – 108 МГц) и уже не один вечер колдую над ним.

Рис. 6. УКВ (FM) приёмник со сверхрегенеративным детектором. 1 - V - 1

У этого приёмника лучше селективность по соседнему каналу, практически переехал в отдельную квартиру. Лучше чувствительность, я уже могу слушать его на даче. Но про остальные параметры мне лучше помолчать. А то пропадёт весь интерес к нему и счастливое лицо, демонстрирующее работу приёмника, никому не суждено будет увидеть.

Конструкция приёмника аналогична предыдущей, но у вас появится непреодолимое желание экранировать сверхрегенеративный детектор ибо, уже поднося руку к катушке демодулятора, его настройка меняется, ведь он включает в себя генератор высокой частоты, излучающий высокочастотную генерацию вспышками благодаря второму генератору, более низкой частоты, и всё это выполнено на одном транзисторе. Я специально немного изменил предыдущую схему, превратив резонансный каскад УВЧ в апериодический, чтобы такую конструкцию легко можно было переделать. Изменению в основном подвергается детектор. Однако лучшую развязку с антенной обеспечит каскодный УВЧ. О нём всё написано в 3-й части радиолюбительского конструктора.

Такой простой УКВ радиоприёмник целесообразно сделать в виде макета в стиле ретро, который можетбыть использован на школьной выставке творчества в качестве практического задания на каникулы. Как демонстрационный радиоприёмник он будет более работоспособен в городских условиях, где много помех, по сравнению с диапазонами СВ и ДВ.

Смотрите продолжение этого поста «Ламповый регенеративный детектор FM диапазона».
В этом посте собран макет приёмника прямого усиления по схеме 0 – V – 1. К ламповому (высокочастотный пентод 6Ж5П) регенеративному детектору подсоединяется активная колонка и приёмник готов. В городе приём ведётся на штыревую антенну без заземления. Приобретите билет в детство или в прошлое и соберите эту ретро-конструкцию. Не пожалеете!

Всего одна микросхема понадобится вам, чтобы построить простой и полноценный FM приемник, который способен принимать радиостанции в диапазоне 75-120 МГц. FM приемник содержит минимум деталей, а его настройка, после сборки, сводится к минимуму. Так же обладает хорошей чувствительностью для приема УКВ ЧМ радиостанций.
Все это благодаря микросхеме фирмы «Philips» TDA7000, которую можно купить без проблем на нашем любимом Али экспресс – .

Схема приемника

Плата FM приемника

Размещение элементов на плате

Настройка приемника

Заключение

Предлагаемая схема миниатюрного радиоприемника FM — диапазона проста и доступна для сборки любому начинающему радиолюбителю.

Радиоприемник питается от напряжения 3,6…4,5В, схема приемника разделена на ВЧ и НЧ части, ВЧ часть приемника это два высокочастотных транзистора BF494, входной контур на C1L1 и телескопической антенне (30-50см длиной), НЧ часть это усилитель мощности на LM386, с выхода которого через разделительный конденсатор С4 можно подключить головные телефоны. Сопротивление R2 используется в качестве регулятора громкости.

Катушка L бескаркасная, содержит 4 витка медного изолированного провода диаметром 1,3мм, расстояние между витками 0,5мм. Катушка наматывается на оправке диаметром 3…5 мм. Для подстройки диапазона необходимо сжать или растянуть витки катушки. Так же рекомендовано предельно близко расположить все элементы радиоприемника на печатной плате.

Источник — http://electroschematics.com/5150/tiny-fm-radio/

• Похожие статьи

Войти с помощью:

Случайные статьи

• 15.10.2014

  На рис. показана схема простейшего усилителя НЧ, в котором можно использовать источник питания напряжением 4,5 или 9 В. При сопротивлении нагрузки 10 Ом и напряжении питания 4,5 В номинальная выходная мощность равна 70…80 мВт, а при повышении напряжения до 9 В 120… 150 мВт. В усилителе применены германиевые маломощные низкочастотные …

• 20.09.2014

  В соответствии со стандартами IEC на практике применяется четыре способа кодировки номинальной емкости. 1. Кодировка 3-мя цифрами Первые две цифры указывают на значение емкости в пикофарадах (пф), последняя - количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пф первая …

Сейчас мы будем делать настоящее FM Радио на основе двух дешёвых микросхем TDA7000 и LM386. Что из себя представляет TDA7000 и как она работает. Это настоящий FM приемник, с обычным гетеродином, смесителем, усилителем-ограничителем, и фазовым детектором. Также микросхема имеет автоподстройку частоты. А вот функция шумоподавления несколько слабовата, чтобы не сказать больше. При необходимости, подключение резистор 10K от питания на контакт 1 будет отключать шумоподавитель.

Блок-схема микросхемы

Блок-схема TDA7000 используется как для обычный FM-приемник. Аудиовыход составляет около 75 мВ. Подробнее смотрите в документации на 7000.

Список деталей для схемы

Микросхема IC1 TDA7000 FM-Радио
Микросхема IC2 LM386 Аудиоусилитель
18-контактный разъем (для TDA7000)
8-контактный разъем (для LM386)

Керамические конденсаторы:

0.001 мкФ x 1 шт
0,01 мкФ x 1 шт
0.1 мкФ x 4 шт
0,0022 мкФ x 1 шт
0.0033 мкФ x 2 шт
0.022 мкФ x 1 шт
150 пФ x 1 шт
180 пФ x 2 шт
220 пФ x 2 шт
330 pF x 2 шт

Электролитические конденсаторы:

220µF или 470µF или 1000µF - x 2 шт
4.7µF - X 1 шт

Другие радиоэлементы:

10K (или 20 кОм) подстроечный резистор
C1 - Керамика
L1 - Регулируемые катушки для настройки радиостанций
10 ОМ 1/4W или 1/6 Вт х 1 шт
22К, 1/4 или 1/6 Вт х 1 шт
Динамик 8 Ом 1 Ватт
9В батарея питания

Кстати, фирма Philips не остановилась на TDA7000 в её 18-ти контактном DIP корпусе. Затем пришла очередь TDA7010T которая является версией для поверхностного монтажа. Она поставляется в 16-ти контактном SMD виде. Далее идет микросхема TDA7021T, которая также предназначена для поверхностного монтажа, но уже стерео совместима с декодером. И, наконец, появляется TDA7088T, которая только моно, но имеет автоматический поиск настройки и работу всего от 3V питания. К сожалению, TDA7000 больше не производятся, они были сняты с производства в декабре 2003 года. Хотя их выпускали довольно долго - чуть более 20 лет.

Сборка радиоприемника на микросхеме TDA7000

Совместно с TDA7000 можно задействовать усилитель НЧ LM386 для аудиоканала. Вначале был сделан транзисторный усилитель, но микросхема имеет более высокое усиление. Теперь звук очень хороший.

Как вы уже заметили, в схеме нет переменного конденсатора, он заменён на пару варикапов и переменное сопротивление. В данном приёмнике сопротивление нужно использовать переменное многооборотное, но в моём случае стоит подстроечный многооборотный резистор. Можно применить такие типы:

Варикап КВ109 можно использовать с любым буквенным обозначением, я использовал КВ109А (с белой точкой). Цоколевка варикапа (ножка со стороны маркировки является анодом, а ножка со стороны выпуклой метки – катодом):

Если внимательно посматреть на схему – элементы с маркировкой 10,7 МГц, отличаются между собой количеством выводов. Элемент с двумя выводами можно назвать кварцевым резонатором, но его правельнее называть фильтром дескриминатора. Элемент с тремя выводами – радиочастотный фильтр. Эти элементы рекомендуется использовать фирмы Murata .

Катушка L1 мотается в количестве 11 витков, проводом 0.5 мм, на полом каркасе (при намотке можно использовать сверло) диаметром 2.5 мм. L2 – 10 витков, проводом 0.5 мм, на том же каркасе. Данный приёмник имеет очень низкую выходную мощность, которой хватает только на высокоомный (40-60 Ом) наушник, по этому нужно использовать УНЧ.

Печатная плата для данного устройства очень проста, её можно нарисовать и маркером. На рисунке приведена печатная плата устройства, которую можно