Новый одноплатный радиотракт трансивера на 174ХА2 (К174ХА2)

Приемник прямого преобразования на микросхеме К174ХА2.

Делаем приемник прямого преобразования на микросхеме К174ХА2.

За последнее время мною было изготовлено несколько регенеративных радиоприемников. Одни понравились больше , другие меньше. В целом, регенераторы оставили очень хорошее впечатление.  Был также изготовлен и опробован приемник прямого преобразования на встречно-параллельных диодах, который оставил только положительные впечатления от своей работы.

Со всеми этими конструкциями можно ознакомиться в рубрике Радиоприемники. , а также на главной странице сайта.

На моем канале YouTube можно воочию убедиться в работоспособности этих радиоприемников.

Настало время опробовать еще одну конструкцию В. Т. Полякова- приемник прямого преобразования на микросхеме К174ХА2.

Схема приемника прямого преобразования на К174ХА2 ( импортный аналог-TCA440 , A244) была опубликована еще в 1997 году. После этого появились публикации с некоторыми доработками данной схемы.

Для повторения выберем несколько доработанный вариант, который был опубликован в журнале Радио №5 за 2001 год:

По сравнению с оригинальной схемой, здесь добавлен аттенюатор, регулятор усиления по НЧ, ФНЧ на катушке L3 и двухтактный  эмиттерный повторитель на транзисторах VT1 и VT2 для обеспечения работы на низкоомные широко распространенные мультимедийные телефоны.

Описание  мною изготовленного приемника прямого преобразования на К174ХА2.

  Как всегда, вношу некоторые изменения в  схему повторяемых  устройств.

Из-за нежелания мотать трансформатор Т1 отказался от аттенюатора, хотя в некоторых случаях он может быть очень полезен. Для обеспечения громкоговорящего приема применил выходной усилитель НЧ на микросхеме TDA2822M.

Финальная принципиальная схема приемника прямого преобразования на К174ХА2 выглядит так:

Приемник предназначен для наблюдения за работой любительских радиостанций в диапазонах 160, 80, 40 и 20м работающих телеграфом  (CW ) или однополосной модуляцией (SSB). Сигнал с антенны поступает на входной контур L2C3, который настроен на середину выбранного диапазона. Через конденсатор С2 сигнал поступает на вход усилителя радиочастоты. Коэффициент усиления усилителя РЧ регулируется переменным резистором R2. Усиленный сигнал поступает на смеситель, сюда же поступает высокочастотное напряжение с гетеродина.

Гетеродин работает на частоте принимаемого сигнала. Частотозадающими элементами гетеродина являются катушка  L4, конденсаторы С11, С12, С14. По частоте гетеродин перестраивается конденсатором переменной емкости С14. В коллекторную цепь одной пары транзисторов смесителя включен резистор нагрузки R1, на котором выделяется звуковая частота.

Далее сигнал звуковой частоты фильтруется ФНЧ (L3, С1, С9) и поступает на вход усилителя ПЧ ( вывод 12 микросхемы К174ХА2), который в данном случае служит усилителем НЧ. Коэффициент усиления усилителя НЧ регулируется переменным резистором R4. С вывода 7  микросхемы К174ХА2 сигнал звуковой частоты поступает на оконечный усилитель НЧ, собранный на микросхеме TDA2822M по типовой схеме.

Катушки L1, L2, L4 намотаны на типовых четырехсекционных каркасах с ферритовыми подстроечными сердечниками и помещены в экраны.

Эскиз каркаса катушек приемника:

Поскольку в данном приемнике гетеродин работает на частоте принимаемого сигнала очень важна экранировка катушек, а также размещение их как можно дальше друг от друга.

В качестве катушки ФНЧ применена готовая катушка от промышленного фильтра Д3,4 индуктивностью 105 мГн.

Разумеется, что эту катушку можно намотать и на ферритовых кольцах марки 1500НМ…3000НМ, или применить универсальную магнитную головку от старого кассетного магнитофона.

Намоточные данные катушек приведены на схеме для диапазонов 160м, 80м и 40м.

Мною для экспериментов с этим приемником был выбран диапазон 80м. Катушки L2 и L4 для этого диапазона имеют индуктивность около 8,6 мкГн в экране.

Печатная плата разработана с учетом имеющихся в наличии радиоэлементов и предусматривает установку на ней конденсатора перемнной емкости.

Печатная плата, вид со стороны токопроводящих дорожек:

Расположение элементов на плате:

Настройка приемника прямого преобразования на К174ХА2 несложна.

Сначала убеждаются в работоспособности усилителя низкой частоты, как оконечного, так и внутреннего, в составе микросхемы К174ХА2 ( напомню, что в качестве предварительного усилителя НЧ в  данном приемнике использован усилитель ПЧ микросхемы К174ХА2).

Усилитель НЧ склонен к самовозбуждению, поэтому, возможно, придется уменьшить уровень сигнала поступающий на вход микросхемы TDA2822M при помощи подстроечного резистора.

Далее убеждаются в работоспособности гетеродина путем проверки уровня и формы колебаний осциллографом на выводе 6 микросхемы К174ХА2. В моем случае амплитуда колебаний для диапазона 3,5МГц составила около 400 мВ.

Последний этап-подстройка входного контура L1, L2 по максимальной громкости приема.

Вид собранного приемника прямого преобразования на К174ХА2:

Испытания приемника проведены в конце октября 2017 года, в вечернее время на диапазоне 3,5 МГц.

Приемник показал достойную работу. Чувствительность оказалась даже несколько избыточной, поэтому регуляторы уровня ВЧ и НЧ приемника были установлены на минимум. Использовалась антенна Inv Vee диапазона 3,5 МГц.

Надо отметить, что гетеродин приемника достаточно стабилен- после пару минут «прогрева» частота стабильна и на слух изменения  частоты  не наблюдаются.

Небольшое видео, демонстрирующее работу этого приемника прямого преобразования. Диапазон 80м.

Дополнение от 30.01.2018.

По просьбе пользователя под ником «Ольга»  более подробно расскажу о работе приемника ПП на К174ХА2 по структурной схеме…

Для этого подготовил фрагмент моей финальной схемы с указанием основных узлов микросхемы К174ХА2. Нумерация деталей полностью совпадает с финальной схемой приемника: Цепи прохождения сигнала указаны красными стрелками.

Итак, входной сигнал через входной колебательный контур поступает на усилитель высокой частоты микросхемы ( выводы 1 и 2). Через вывод 3 осуществляется регулировка усиления УВЧ. Частотозадающие элементы гетеродина подключены к выводам 4, 5 и 6 микросхемы К174ХА2.

Усиленный сигнал принятой радиостанции с усилителя ВЧ поступает на смеситель. Сюда же поступает высокочастотное напряжение с гетеродина ( который работает на частоте сигнала!). Выделенный сигнал звуковой частоты с выхода смесителя ( вывод 16) поступает на катушку ФНЧ L3. Далее отфильтрованный сигнал поступает на вход усилителя ПЧ (вывод 12), который в данной конструкции выполняет роль предварительного усилителя низкой (звуковой) частоты.  Через вывод 9 осуществляется регулировка усиления усилителя НЧ. Далее усиленный сигнал с выхода усилителя низкой частоты (вывод 7) поступает на оконечный УНЧ на микросхеме TDA2822M.

Обновление от 5.03.2018:

Печатная плата этого приемника лежит здесь (на печатной плате красной линией указана проволочная перемычка-установить!):

https://drive.google.com/open?id=1DFWwBqylgGI5QKtzVut0jFgpqxcUyZQw

Блок ВЧ-ПЧ на К174ХА2 предназначенным для использования в AM

Блок ВЧ-ПЧ на К174ХА2, принципиальная схема которого выделена на рисунке штрих – пунктирной линией, является базовым блоком, предназначенным для использования в AM трактах радиовещательных приемников второго и третьего классов.

Его основные технические характеристики следующие:

Реальная чувствительность, мкВ …20

Полоса пропускания по ПЧ, кГц … 9… 12

Селективность по соседнему каналу, дБ, не хуже, при расстройке на ±9 кГц …… 30

Потребляемый от источника питания ток, мА, не более …… 14

Сигнал радиостанции, выделенный входным контуром L5C11.1С12С13, через катушку связи L6 поступает на вход апериодического усилителя ВЧ микросхемы A1(выводы 1,2), а с него — на смеситель. Контур гетеродина образован катушкой L7 и конденсаторами С11.2, С14, С15 (катушка L8 и конденсатор С16   элементы связи). Перестройка входного и гетеродинного контуров по частоте производится сдвоенным блоком КПЕ C11.1 C11.2.

Напряжение ПЧ выделяется широкополосным фильтром, состоящим из катушки L1, конденсатора С2 и резистора R1 (сопротивление последнего фактически и определяет полосу пропускания). Через катушку связи L3 и резистор R3 напряжение ПЧ поступает на вход пьезокерамического фильтра Z1, а с его выхода — на вход первого каскада апериодического усилителя ПЧ микросхемы (вывод 12). Соотношение чисел витков катушек L1, L3 и сопротивление резистора R3 выбраны из условия согласования выхода смесителя с входом пьезокерамического фильтра.

Усиленный сигнал ПЧ подводится к детектору, выполненному на диоде V1. Нагрузкой детектора является подстроечный резистор R9 вместе с конденсатором С8 образует фильтр нижних частот. Падение напряжения на резисторе R6, включенном последовательно с фильтром ПЧ L4C7, смещает рабочую точку детектора в область, где вносимые им нелинейные искажения достаточно малы.

В блок ВЧ-ПЧ на К174ХА2 применены раздельные АРУ по ВЧ и ПЧ. Сигнал для первой из них снимается с широкополосного фильтра L1C2R1, что устраняет опасность самовозбуждения радиоприемника при неточной настройке (когда частота сигнала находится на скате кривой селективности фильтра Z1). Выпрямитель этой петли АРУ выполнен на транзисторе V2 и соединен с фильтром L1C2R1 через катушку связи L2 и конденсатор С6. Регулирующее напряжение с выхода выпрямителя подается на усилитель ВЧ через усилитель постоянного тока (вход — вывод 3). Элементы R8, С10 выполняют функции фильтра нижних частот.

Вторая петля АРУ — более узкополосная. Регулирующее напряжение снимается с выхода детектора и через фильтр R7C5 поступает на вход усилителя ПЧ через второй усилитель постоянного тока микросхемы (вход — вывод 9).

Применение двухпетлевой АРУ улучшило распределение усиления между апериодическими усилителями ВЧ и ПЧ микросхемы и в конечном счете повысило отношение сигнал/шум и максимально допустимый уровень сигнала на входе блока.

Несколько слов о назначении остальных элементов блок ВЧ-ПЧ на К174ХА2.

Цепь R2C3C4 служит для стабилизации коэффициента усиления усилителя ПЧ. Введение резистора R2 (с увеличением eго сопротивления усиление тракта уменьшается) позволило решить проблему большого разброса коэффициента усиления усилителя ПЧ, что очень важно в серийном производстве радиоприемной аппаратуры.

Стрелочный измеритель Р1 — индикатор точной настройки. Им может быть любой микроамперметр с током полного отклонения 200…300 мкА (например, М476/2, М476/3 и т. п.). Калибруют индикатор подстроечным резистором R10. Емкость конденсаторов С1 и С6 — 0,047 мкФ.

Катушки фильтров ПЧ намотаны проводом ПЭВТЛ-1 0,1 на унифицированных четырехсекционных каркасах с подстроечниками М600НН-3-СС-2,8X 14, помещенных в трубчатые ферритовые сердечники М400НН-5, а затем в алюминиевые экраны. Катушка L1 (2×38 витков) занимает две нижние (по отношению к печатной плате) секции каркаса. В следующей секции намотана катушка L2 (20 витков), в верхней — L3 (7 витков). Катушка L4 (2×34 витка) намотана в двух средних секциях другого каркаса.

Для питания блока необходим стабилизированный источник с выходным напряжением 5,5 В.

КВ приемник на микросхеме К174ХА2 с АРУ

КВ приемник с улучшенными характеристиками выполнен на микросхемах серии К174 (на рис. изображена схема трактов РЧ и ПЧ).

Основные параметры:

• Промежуточная частота, кГц — 465;
• Чувствительность, мкВ  —  20;
• Селективность по соседнему каналу (при расстройке ±9 кГц), дБ =  30;
• Полоса пропускания тракта ПЧ, кГц —   9…12;
• Потребляемый ток. мА — 14.

Схема приемника

В нем применена двухпетлевая АРУ, улучшившая отношение сигнал/шум, приняты меры по снижению влияния на параметры приемника большого разброса усиления апериодического усилителя ПЧ микросхемы К174ХА2, введены предварительная фильтрация ПЧ (фильтр L5 C11 R2) и стрелочный индикатор настройки Р1.

Рис. Приемник на К174ХА2 с АРУ.

Перестройка входного и гетеродинного контуров осуществляется сдвоенным блоком КПЕ С1.1 C1.2. Напряжение ПЧ выделяется широкополосным фильтром L5 C11 R2 и через катушку связи L7 поступает на вход пьезокерамического фильтра Z1 Нагрузкой усилителя ПЧ микросхемы является фильтр L8C14. Детектор собран на диоде V1.

С его нагрузки — переменного резистора R9 — сигнал поступает на вход усилителя ЗЧ.

В приемнике применены раздельные по ВЧ и ПЧ АРУ. Напряжение для первой из них снимается с широкополосного фильтра L5 C11 R2 (через катушку связи L6). Благодаря этому устраняется опасность самовозбуждения приемника при неточной настройке на радиостанцию (когда частота сигнала находится на скате кривой селективности фильтра Z1). Выпрямитель этой петли АРУ собран на транзисторе V2.

Регулирующее напряжение создается на резисторе R10 и поступает на усилитель РЧ микросхемы через один из имеющихся в ее составе усилителей постоянного тока (вход — вывод 3).

Вторая петля АРУ — по ПЧ — более узкополосная. Регулирующее напряжение снимается с нагрузки детектора и через фильтр R8 C12 подается на вход усилителя ПЧ микросхемы через второй усилитель постоянного тока (вход — вывод 9). Требуемое усиление тракта ПЧ устанавливают, подбирая резистор R3.

Детали

В приемнике можно применить входной и гетеродинный контуры от любого супергетеродинного приемника. Катушки фильтров ПЧ намотаны проводом ПЭВТЛ12 — 0,1 на унифицированных четырехсекционных каркасах с ферритовыми (600НН) подстроечниками типоразмера СС2, 8X14, помещенных в трубчатые ферритовые (М400НН-5) сердечники, а затем — в алюминиевые экраны.

Катушка L5 (2 X 38 витков) занимает две нижние (по отношению к монтажной плате) секции каркаса, в следующей секции размещена катушка L6 (20 витков), в верхней секции — катушка L7 (7 витков ). Катушка L8 (2 X 34 витка) намотана в двух средних секциях другого каркаса.

В качестве индикатора точной настройки Р1 можно использовать любой микроамперметр с током полного отклонения 200…300 мкА (М476/2, М476/3 т. п.). Индикатор калибруют, изменяя сопротивление подстроечного резистора R1.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

Приемник на микросхеме К174ХА2

Приемник на микросхеме К174ХА2

Приемник состоит из приемного тракта на микросхеме К174ХА2 и декодера, построенного по схеме упрощенного частотомера. Приемный тракт целиком заимствован из Л2. Принципиальная схема приемного тракта показана на рисунке 2. Он построен на многофункциональной микросхеме А1 — К174ХА2 по упрощенной типовой схеме.

Puc.1. Принципиальная схема приемного тракта

Сигнал от антенны W1, роль которой выполняет тонкая стальная спица длиной около 0,5 метра, поступает во входной контур L1С2. Контур настроен на частоту несущей передатчика. Выделенный сигнал через катушку связи L2 поступает на симметричный вход УРЧ балансного смесителя микросхемы А1. Гетеродин также входит в состав микросхемы. Схема обвязки гетеродина отличается от типовой наличием в цепи обратной связи кварцевого резонатора Q1, стабилизирующего частоту гетеродина. На выходе гетеродина включен контур L3С4, настроенный на частоту гетеродина. В данном случае в гетеродине используется кварцевый резонатор на 26,655 МГц (с учетом промежуточной частоты 465 кГц и частоты несущей 27,12 МГц). Но в этой схеме можно использовать и резонаторы на другие частоты учитывая другие несущие и промежуточные частоты например, при частоте несущей 27 МГц (если резонатор в передатчике на 13,5 МГц), можно использовать резонатор в приемнике на 13,2 МГц, тогда частота гетеродина будет равна 26,4 МГц, а промежуточная частота 600 кГц. Но при этом необходимо контура L4C6 и L6C8 перестроить с ПЧ 465 кГц на ПЧ 600 кГц.

Сигнал промежуточной частоты выделяется на выводе 15 А1 и поступает в контур L4C6, настроенный на ПЧ = 465 кГц. В данной схеме нет пъезокерамического фильтра. С одной стороны это неблагоприятно сказывается на селективности тракта по соседнему каналу, но с другой стороны обеспечивается более высокая чувствительность из отсутствия потерь в фильтре, и имеется возможность выбирать любую ПЧ в пределах 300-1000 кГц взависимости от того, какие кварцевые резонаторы имеются в наличии. При необходимости, всегда можно в схему ввести пьезокерамический фильтр на 465 кГц, заменив им конденсатор С7. В любом случае, селективность по соседнему каналу такого приемного тракта значительно выше, чем у привычных, применяемых для систем радиоуправления, сверхрегенеративных приемников.

Через конденсатор С7 выделенное напряжение ПЧ поступает, через выводы 11 и 12 А1, на вход усилителя ПЧ микросхемы. На выходе УПЧ (вывод 7) включен преддетекторный контур L6 С8, настроенный, как и L4 С6 на промежуточную частоту (в данном случае на 465 кГц). Детектор выполнен по однополупериодной схеме на германиевом диоде VD1. Низкочастотное напряжение, амплитудой около 100 мВ, выделяется на конденсаторе С10, и поступает на выход радиотракта. Корме того, это напряжение интегрируется цепью R4 СИ для получения постоянного напряжения АРУ, которое подается на вывод 9 микросхемы А1. Вторая цепь АРУ (вывод 10) микросхемы К174ХА2 в данной схеме, с целью упрощения, не используется.

Puc. 2. Печатная плата радиоприемного тракта

Плату приемного тракта желательно заключить в латунный или жестяной экран.

Напряжение питания приемного тракта 6-9В, при этом. В качестве источника питания можно использовать батарею типа «Крона» или батарею, составленную из дисковых аккумуляторов или отдельных гальванических элементов типа A316.

Контурные катушки приемного тракта наматываются на каркасах с подстроечными сердечниками от контуров декодеров цветности телевизоров 3-УСЦТ с экранами. Экраны обозначены на монтажной схеме пунктирными линиями. Катушки L1 и L3 содержат по 9 витков. L2 содержит 3 витка, намотанных поверх L1. Провод — ПЭВ 0,31. Катушки L4 и L6 применительно к промежуточной частоте 465 кГц содержат по 120 витков провода ПЭВ 0,12, намотанных виток к витку в два слоя. Катушка L5 намотана поверх L4, она содержит 10 витков ПЭВ 0,12.

Настройку приемного тракта производите по общепринятой методике (настройка контуров ПЧ, настройка входного и гетеродинного контура).

Литература :

1. Кожановский С Д. ‘Система частотного кодирования’, ж. Радиоконструктор 11-99. стр.28-29.
2. Каравкин В. ‘Простая СВ-Радиостанция с амплитудной модуляцией’, ж. Радиоконструктор 01-2001, стр. 2-4.

Приемник радиоуправления 27 Мгц на микросхеме К174ХА2

Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.

Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.