Например TDA7294

РадиоКот > Обучалка > Аналоговая техника > Собираем первые устройства

Радиостанции на основе TDA7021 и TDA7000. Часть 5.

Автор: __
Опубликовано 16.03.2016.
Создано при помощи КотоРед.

     Радиостанция с кварцевой стабилизацией на 27 МГц.

 Теперь сделаем радиостанцию в которой и передатчик и приемник построены по схеме с кварцем.

Попала мне в руки микросхема однокристального приемника TDA7000 и я решил поэкспериментировать с ней. Понятно, что для начала спаял радиовещательный приемник УКВ по схеме из даташита и понятно, что он заработал, но потом прочитав, что данную микросхему можно перевести в режим узкополосного приема, решил проверить это. Про данный режим можно почитать в ж. Радио 2-1997 год. При этом гетеродин приемника делается внешний на кварце. Полоса пропускания приемника сужается изменением некоторых конденсаторов входящих в схему активных RC фильтров, что стоят в составе УПЧ данного приемника. Там предлагают сделать ПЧ порядка 4,5 кгц. Я же выбрал для своих экспериментов ПЧ величиной порядка 10 кгц. Базовая схема на частоту 27 МГц получилась такая.

 

 

Также попробовал сделать схему на 60 МГц. Отличие схемы только в том, что в гетеродине поставил кварц на 20 МГц возбуждаемый на третьей гармонике и убрал подстроечный конденсатор C11, т.к. перестраивать кварц работающий на механической гармонике нет смысла. Само собой изменились параметры катушек и некоторых конденсаторов в схеме задающего генератора, да и транзистор поставил более высокочастотный, но про это потом.

Для начала на основе этого узкополосного приемника решил сделать простенькую радиостанцию на 27 МГц, а также попробовать на его основе сделать систему радиоуправления.

Схема этой простенькой радиостанции получилась такая.

 

 

Кварцы в радиостанции на основную гармонику 27 МГц. Можно конечно применить и гармониковые кварцы на 27 МГц или просто кварцы на 9 МГц, но это немного усложнит схему передатчика, т.к. для получения той же мощности придется делать передатчик трехкаскадный, что рассматривали в предыдущей статье, только с одним кварцем. Также делать разницу  на 10 кгц в этом случае между частотой передатчика и частотой гетеродина в приемнике придется только сдвигом частоты в передатчике с помощью подстройки катушки L8, хотя это и осуществимо.

УНЧ можно по любой схеме. Я поставил на MC34119. Передатчик по стандартной схеме. Задающий генератор в передатчике и гетеродин в приемнике сделан по схеме Колпитца. Кварц в передатчике такой же, что и в приемнике, только частота генерации у него сдвинута на 10 кгц ниже, чем в приемнике. Этой разницы добиваются с помощью конденсатора С13 в приемнике и настройкой катушки L8 в передатчике. Можно конечно в радиостанции оставить только один кварц и переключать его при приеме и передаче, но слишком уж много получается переключений.

При испытании радиостанции выявился тот недостаток, что если подносить микрофон близко и говорить слова начинающие с согласных звуков, т.е. например: «Два-два», то происходит перемодуляция и появляются искажения, но этот недостаток присущ всем простым ЧМ радиостанциям, поэтому приходится уменьшать девиацию, что снижает параметры радиостанции. Что бы избавиться от этого в схему модулятора обычно вводят ограничитель сигнала и ФНЧ. В данном случае сигнал с модулятора нужно ограничить на уровне 2 вольта. Я перепробовал несколько схем ограничителей и компрессоров сигнала и мне всех больше понравился фазовый ограничитель сигнала. Про него можно почитать в ж. Радио 3-1980 год. Разница только в том, что вместо ФНЧ на LC  я поставил активный ФНЧ на транзисторе. С подобным модулятором громкость мало зависит от того, как говорить в микрофон и на каком расстоянии его держать, а главное практически нет слышимых искажений.

 

 

Принцип работы данного ограничителя можно почитать в ж. Радио, а структура и так понятна. Сигнал с микрофона усиливается транзисторами VT1, VT2, ограничивается диодами  VD1, VD2, подается на фазовращатель VT3, затем идет второй ограничитель на VD3, VD4. После него идет ФНЧ на транзисторе VT4. Каскад на VT5 в данном случае доводит уровень звукового сигнала до нужной величины для получения нужной девиации частоты и подается на варикап. Как говорил, у меня оно получилось ~2V, поэтому подбирая резистор R19 устанавливаем напряжение звуковой частоты на выходе порядка ~2V т.е. ~4V от пика до пика. При этом нужно корректировать резистор R16, что бы напряжение на коллекторе VT5 было близко к половине напряжения питания.

Принцип можно понять глядя на картинку.

 

 

Реальный сигнал с микрофона имеет большие выбросы, т.е. имеет большой динамический диапазон, а основная информация о голосе находится внутри области ограниченной красными линиями. Для большей эффективности нам нужно отрезать то, что нам не важно, а нужную часть усилить до требуемой величины, т.е. получить то, что на картинке справа. Если лишнее обрезать просто обычным двухсторонним ограничителем, то в полученном сигнале появятся сильные искажения, а вот схема, что показана выше как раз и делает о, что мы нужный участок вырезаем и при этом искажения сигнала приводим к минимуму. Таким приемом пользуются рекламщики при передаче рекламы по ТВ. Мы часто замечаем, что при передаче рекламы по ТВ у нас громкость как бы возрастает. На самом деле громкость остается прежней. Просто они тоже делаю подобное, что сделали и мы. Делать ли подобный модулятор зависит от вас, но он сильно повышает эффективность радиостанции.

Настройка довольно простая.

Подбираем R3, что бы на эмиттере VT2 была половина питания. Говорим в микрофон «Раз, два, три, четыре, пять, вышел зайчик погулять» и подбирая резистор R5, выставляем напряжение звуковой частоты порядка 1,5 вольта. У меня резистор получился ноль Ом, т.е. просто его закоротил. Это во многом зависит от микрофона. Дальше говоря ту же фразу, выставляем на выходе звуковое напряжение с помощью R19 порядка 2 вольта.

В принципе выходное напряжение звуковой частоты может быть другим, а как оно определяется написано в ч.3 и ч.4 данной темы, т.к. от его величины зависит девиация.

Под конец подбираем резистор R16, что бы напряжение на коллекторе VT5 было близко к половине напряжения питания. Еще можно VD1 и VD2 заменить на диоды с большим напряжение отсечки. Я поставил КД503, но это необязательно, но по моему работает лучше.

Я делал, что микрофон нужно подносить близко. Если нужна более высокая чувствительность микрофона, то вместо VT1 и VT2 поставить усилитель из радиостанции, что описана в ч.4 данной темы. Там же описана и настройка усилителя.

Теперь собственно настройка приемника и передатчика.

Базу транзистора выходного каскада передатчика VT2 отключаем от катушки связи. Сердечник L8 для начала выкручиваем. Крутим сердечник L7 и добиваемся генерации задающего генератора. Дальше закручиваем сердечник L8 и проводим те же действия, что описаны в ч.4, т.е. отсутствие паразитных колебаний, определяем какое напряжение звуковой частоты нужно подавать на варикап, что бы получить девиацию порядка ±5 кгц. Как говорил у меня получилjсь, что нужно подавать ~2V.

Если схему модулятора сделали без ограничения, то говорите в микрофон и подбором резистора R19  установите нужное напряжение звуковой частоты, т.е. что бы было и громко и не было искажений при пиках.

К коллектору задающего генератора, т.е. VT3 подключите провод порядка 10 см. Это будет антенна. На вход модулятора подайте какой либо звуковой сигнал. Я просто делаю генератор на логике и подаю. Схемы можно здесь взять.

http://www.chipinfo.ru/literature/radio/200001/p44_45.html

 

 

Отодвиньте передатчик на полметра и берите другой комплект радиостанции и приступим к настройке приемника.

Подстроечный конденсатор С13 ставим в среднее положение. Крутим сердечник катушки L3 и добиваемся генерации гетеродина. К коллектору транзистора можно подключить диодный пробник, что описан в ч.1 данной статьи и настроится на максимум.

 

 

Имеет смысл последовательно с С1 в пробнике включить конденсатор 5,1 пф, что бы пробник меньше влиял на работу гетеродина.

В принципе должны услышать «писк», что передает передатчик, а может и не услышим, но это не важно. Можно покрутить подстроечный конденсатор С13, а также покрутить катушку L8 в передатчике. Если добьемся разницы частот передатчика и гетеродина приемника, то писк будет слышен. Еще можно отключить звуковой генератор в передатчике и подавать только несущую и подстраивая L8 в передатчике и С13 в приемнике установить на выводе «2» микросхемы напряжение 1,3 вольта, потом включить генератор и  подстраивая С13, добиться максимальной громкости, но крутить приходиться немного.

Я к выводу «2» микросхемы TDA7000 подключал осциллограф и смотрел. Крутим L8 и С13 добиваясь максимума. Если при этом L8 крутили много, то придется еще уточнить напряжение подаваемое на варикап, как это описано в ч.4 данной статьи, что бы девиация была порядка ±5 кгц.

Я настраивал с помощью осциллографа.

При настройке с осциллографом на вход модулятора лучше подать синусоидальный сигнал. Подобный генератор можно сделать самому. Схему генератора можно взять хотя бы отсюда.

http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/

 

А можно просто и прямоугольные импульсы подать с генератора на логике, что выше приводил. Просто на выходе его поставить RC цепочку, что бы превратить их в подобие треугольных. Хотя, если модулятор с ограничителем, то они и без RC цепочки будут уже треугольные. При этом в модуляторе нужно отключить второй диодный ограничитель. Можно просто С10 отпаять. Я как раз так и сделал.

На вывод «2» подключаем осциллограф.

 

На осциллографе 0,5V/дел. Сначала с генератора ничего не подаем. С помощью катушки L8 в передатчике и подстроечного конденсатора С30 в приемнике устанавливаем напряжение на выводе «2» 1,3 вольта. После этого увеличиваем напряжение звуковой частоты с генератора и на выводе «2» уже видим картинку, что выше. Сделайте так, что бы импульсы на выводе «2» были порядка 0,5V, т.е. одна клеточка или чуть больше, но на немного. Иначе потом будут искажения. Катушкой L8 и конденсатором С30 подстраиваем так, что бы картинка располагалась в промежутке 1 – 1,5 вольта, что и видно на картинке.

Так можно и величину девиации проверить. Что интересно, то амплитуда этих импульсов на выводе «2» будут уменьшаться не только, если девиация слишком мала, а и если она слишком большая. Поэтому нужно проверить. Постепенно увеличивая уровень звуковой частоты на входе модулятора видим, что на выводе «2» амплитуда импульсов увеличивается. Нужно довести их, что на картинке и посмотреть напряжение на варикапе. Это и будет максимальное звуковое напряжение, что можно подавать на варикап. Можно проверить потом, когда будет возможность говорить в микрофон.

 

Дальше настроим входной контур L1. Звуковой генератор в передатчике отключаем. Осциллограф через резистор в несколько килом подключаем к выводу «12» TDA7000 и крутим сердечник L1 добиваясь максимума. Там будет синусоида частотой около 10 кгц. Если нет осциллографа, то к выводу «12» подключаем диодный пробник. Только конденсатор С1 в нем нужно припаять порядка 0,01 мкф и тоже находим максимум. Там уровень где то десятые доли вольта. Чем дальше отодвинем передатчик, тем точнее будет настройка.

Теперь нужно настроить передатчик на максимальную мощность, а потом настроить антенну. Настройка ничем не отличается от настройки радиостанции описанной в ч.1 данной статьи. У меня на эквиваленте антенны, т.е. на резисторе 51 Ом получилось ВЧ напряжение порядка 4 вольта.

Данные катушек.

Катушки намотаны на каркасах диаметром 5,5 мм с карбонильными сердечниками.

L1 содержит 15 витков проводом 0,4 мм

L2 содержит 12 витков проводом 0,4 мм

L3 намотана поверх L2, содержит 3 витка любого тонкого провода. У меня ПЭЛШО 0,15 мм

L4 намотана проводом 0,15 мм. Количество витков зависит от длины антенны. Данные этой катушки можно взять из радиостанции, что описана в Ч.1 данной статьи.

L5 8 витков провода 0,4 мм

L6 7 витков тонкого провода. Намотана поверх катушки L7

L7 15 витков провода 0,4 мм

L8  36 витков провода 0,1 – 0,15 мм. Намотана секциями. Количество секций три, т.е. 3х12 витков.

Дроссель Др.1 стоит ДПМ-01. Индуктивность не критична и может быть в пределах 10 – 50 мкгн. Его можно сделать и самодельный.

Теперь попробуем сделать такую же радиостанцию, но на частоту 60 МГц.

 

Вперед к Части 6.

 

 

 

 

 



Все вопросы в Форум.


ID: 2263

Как вам эта статья?

 Нравится
 Так себе
 Не нравится

Заработало ли это устройство у вас?

 Заработало сразу
 Заработало после плясок с бубном
 Не заработало совсем

22 2 1
1 1
Подробно