Радиоконструктор: fm радио на базе atmega328-p и rda5807m

Введение

Мы собираемся создать FM-радиоприемник в стиле ар-деко. Дизайн этого радио основан на впечатляющем радиоприемнике AWA 1935 года. Можно найти фото этого старого радио в Интернете. Дизайн этого радио очень красивый, так что сделать свой радиоприемник в аналогичном стиле — отличный вызов. Ушел ровно месяц на то, чтобы реализовать такой проект с нуля, но повторить результат теперь каждый сможет буквально за один день.

В уроке используется ЖК-дисплей Nokia 5110 для отображения частоты, которую мы слушаем. Используется поворотный регулятор для изменения частоты и другая ручка для увеличения или уменьшения громкости. На фото выше видно, что на ЖК-дисплее FM-радио Ардуино используется шрифт в стиле ар-деко. Кроме того, если мы прослушиваем одну и ту же радиостанцию ​​более 5 минут, радиостанция автоматически сохранит ее в памяти, поэтому при следующем включении радиостанции она автоматически настроится на частоту, которую мы использовали ранее. Радио также имеет встроенную литиевую батарею и соответствующее зарядное устройство, поэтому оно может работать от батарей в течение нескольких дней.

Качество звука проекта довольно хорошее. Используется небольшой динамик 3 Вт с усилителем малой мощности. Радио звучит хорошо, а выглядит еще лучше. Давайте теперь посмотрим, какие детали нужны для создания этого проекта.

Приемники УКВ (FM) диапазона

УКВ-ЧМ приемник на микросхеме КР174ХА34А с питанием от USB Сейчас проводное радиовещание во многих поселках уже полностью отсутствует. Еслиже все-таки еще осталась «тяга к «Маяку», можно в корпусе старого абонентского громкоговорителя собрать несложный УКВ-ЧМ приемник на одну радиостанцию, на наиболее мощную и уверенно принимаемую в данной …

1 1722 0

Очень простой УКВ-ЧМ радиопередатчик диапазона 88-108 МГц (74LS13)

Передатчик выполнен на одном из триггеров Шмитта микросхемы 74LS13, он предназначен для передачи монофонического аудиосигнала по радиоканалу на частоте диапазона 88-108 МГц. Рис. 1. Принципиальная схема УКВ-ЧМ радиопередатчика диапазона 88-108 МГц на микросхеме 74LS13. Катушка L1 содержит …

1 1953 0

Простой УКВ радиоприемник на пяти транзисторах

Во многих населенных пунктах проводная радиотрансляция уже перестала существовать, в результате абонентские громкоговорители радиоточки становятся не нужными, а радиослушателям приходится покупать радиоприемники. В то же время, особенно в дачном варианте было бы неплохо заставить работать …

3 3898 3

Схема УКВ-ЧМ приемника на микросхемах KA22429, KA2209

Принципиальная схема самодельного FM радиоприёмника на двух микросхемах KA22429, KA2209, питание — 3В. Ставшая уже привычной схема «типового» самодельного простого УКВ-ЧМ приемника состоит из двух микросхем К174 (одна из которых К174ХА34 или К174ХА42), или двух микросхем фирмы Philips — TDA7010 …

0 3362 0

УКВ приемник на диапазон частот 80-135 МГц (КП327, NE604N, CA3130, LM386)

Схема УКВ приемника для приема телефонных сигналов с амплитудной и частотной модуляцией, диапазон принимаемых частот составляет от 80 до 135 МГц. За основу была взята схема из . Приемник предназначен дляприема телефонных сигналов с амплитудной и частотной модуляцией. Диапазон принимаемых частот составляет 80…135 МГц, что позволяет принимать сигналы авиационных информационных служб, например, прогноза погоды …

1 4529 0

Малогабаритные FM приемники китайского производства (PA22429, SC1088, TDA7040)

Схемы УКВ радиоприемников PALITO PA-993 и PALITO PA-218, введение расширенного УКВ диапазона, а также схема стереодекодера с усилителем ЗЧ. Очень часто в продаже можно встретить миниатюрные FM-приемники китайского производства размерами немногим больше спичечного коробка. Такие приемники помимо малых габаритов отличает электронная автоматическая настройка на радиостанции с помощью двух кнопок: RESET и SCAN. Несмотря на обилие внешнего оформления, и торговых названий …

3 8175 0

Сверхрегенеративный приемник на 144 МГц (КТ368, КТ343)

Приведена принципиальная электрическая схема сверхрегенеративного приемника, который может использоваться в качестве составной части простой портативной радиостанции на диапазон 144 МГц. Схема достаточно простая и особенностей не имеет. Чувствительность приемника составляет около …

1 4114 0

ЧМ генератор на диапазон 90-110 МГц (BF900)

Приведена схема электрическая принципиальная ЧМ генератора, способного работать в FM диапазоне. Генератор может использоваться совместно с высококачественной звуковоспроизводящей аппаратурой. Непосредственно сам генератор выполнен на полевом тетроде VT1 типа BF900. Применение полевого транзистора с двумя изолированными затворами позволило получить очень стабильный генератор с очень низким уровнем шума в выходном сигнале …

1 2714 0

Схема УПЧЗ на 6,5МГЦ (6Ф1П) для сборки радиоприемника из УКВ блока ИП-2

Предлагаю вашему вниманию конструкцию радиоприемника на основе лампового блока УКВ-ИП-2 и самодельного УПЧЗ на лампе 6Ф1П. Много статей посвящено этому блоку УКВ и построению радиоприемника на его основе. Вот принципиальные схемы блоков УКВ-ИП-2 и УКВ-ИП-2А. Принципиальная схема блока УКВ-ИП-2 на радиолампе 6Н3П…

4 6246 5

Простейшие СВ (АМ) и УКВ (ЧМ) радиоприемники на микросхеме LA1800

Несколько вариантов принципиальных схем для построения самодельного радиоприемника на СВ (АМ) и УКВ (ЧМ) диапазоны с использованием универсальной микросхемы LA1800. Микросхема LA1800 предназначена для построения схемы AM / ЧМ радиовещательного приемника. В составе микросхемы есть ЧМ-тракт …

2 5522 0

1 …

Шаг 5. Собираем всё вместе

Следующим шагом была задача сжатия электроники, чтобы она поместилась в корпусе. Поскольку уже были смоделированы все детали в Fusion 360, то была уверенность, что это не сложно реализовать. На фото выше и на схеме на одном из предыдущих шагов видно, что каждая деталь имеет свое специфическое положение в корпусе.

Все комплектующие нашего FM-радио Ардуино спаяны согласно схеме, которая была приложена выше. Сначала паяется Arduino Pro Mini и загружается в неё код, используя программатор FTDI. Следующий шаг — создание источника питания для схемы. Использовался аккумуляторный шилд Wemos, очень удобный, который может заряжать аккумулятор 18650 и повышать его напряжение до 5 В. Снимаем разъем аккумулятора с шилда и припаиваем провода от разъема аккумулятора 18650. Далее припаиваем переключатель к выходу 5V.

Затем паяем все остальные детали одну за другой. Это примерно на пару часов работы. На этот раз не используется аудиокабель на аудиовыходе радиомодуля FM, но вместо этого припаиваются провода внизу платы. Сигнал теперь может идти в усилитель для усиления. Также добавляем конденсатор 330 мкФ к шине питания на макетной плате. Это дополнение уменьшило шум на радиосигнале. После того, как все пайки будут сделаны, можно протестировать проект.

Последний пункт этого шага — собрать всё вместе, части корпуса и части электроники. Сначала приклеиваем решетку радиоприемника, а затем приклеиваем сетку. После клеим дисплей обычным клеем, а динамик горячим клеем. Далее горячим клеем закрепляем держатель батареи, выключатель и зарядное устройство. Затем модуль усилителя, поворотный энкодер и, наконец, макетную плату.

Конструкция FM антенны для приемника

Такие антенны предназначены для преобразования радиоволн в фм-диапазоне в электрические сигналы, воспринимаемые приемником. Самые простые конструкции представляют собой вибратор, размером в половину волны. Такие антенны не обладают направленными свойствами, воспринимают слишком много помеховых излучений из окружающего пространства. Если fm-приемник мобильный, можно, совершив некоторые перемещения, найти наилучшее направление сигнала. Стационарным принимающим радиоприборам больше подходит волновой канал, настроенный на луч приема эфира, при этом наилучшее качество звука будет на паре каналов (в основном радиостанции такого типа вещают на отрезке около 10 мегагерц).

Дополнительная информация. При необходимости расширения луча радиовещания можно соединить 2-3 полуволновых вибратора параллельно в вертикальном положении и припаять на круглые цилиндры.

Необходимые 50 ом сопротивления не всегда достигаемы, такую fm антенну надо усиливать приспособлениями для согласования. Так, вибраторы можно смонтировать на конусообразные направляющие, представляющие веер, «раскрытый» от центра к границам.

ФМ-антенна, расходящаяся «веером»

При использовании в конструкции стали и жести, удается получить даже 300 ом. Таким образом, получается принимать довольно качественно большое количество фм-каналов. Для большего расширения приема в этом диапазоне необходимо бывает собрать и присоединить антенную решетку.

Конструкция

Так как будет исполь­зована дос­таточ­но высокая ПЧ, конс­трук­ции сле­дует уде­лить осо­бое вни­мание. Мон­таж про­изво­дит­ся на алю­мини­евом шас­си раз­мерами 260 × 70 × 50 мм. Впро­чем, кор­пус мож­но сде­лать и поболь­ше, тог­да будет мень­ше воз­ни с плот­ным мон­тажом. Кор­пус набор­ный и сос­тоит из пяти алю­мини­евых панелей тол­щиной 1,2 мм. Панели соеди­няют­ся меж­ду собой алю­мини­евы­ми угол­ками на вин­тах M3. Луч­ше, конеч­но, сог­нуть из цель­ного лис­та п‑образное шас­си и прик­рутить к нему боковин­ки, будет и проч­нее, и сим­патич­ней, но у меня под рукой не ока­залось лис­тогиба.

Мое любимое орг­стек­ло, к нес­частью, для ана­лого­вой час­ти совер­шенно неп­римени­мо, так как лам­пы гре­ются, а ВЧ‑бло­ки тре­буют экра­ниро­вания. Весь мон­таж дол­жен быть выпол­нен по воз­можнос­ти жес­тко с минималь­ной дли­ной соеди­нений. И самый прос­той спо­соб выпол­нить эти тре­бова­ния — ман­хэттен­ский мон­таж.

Дан­ный вид мон­тажа напоми­нает наши макет­ные пла­ты и ме­тоди­ку Жутя­ева. Детали мон­тиру­ются на «пятач­ках», вырезан­ных из фоль­гирован­ного гетинак­са и прик­леен­ных к шас­си, все дела­ется быс­тро и работа­ет впол­не надеж­но. В качес­тве «пятач­ков» я исполь­зовал квад­ратики раз­мером 5 × 5 мм и 10 × 10 мм. Нарезать такие квад­ратики удоб­но цир­куляр­кой с фре­зой по метал­лу, ей же мож­но нарезать алю­миний.

warning

Че­лове­чес­кие кос­ти по твер­дости не слиш­ком отли­чают­ся от алю­миния. Его цир­куляр­ка режет дос­таточ­но лег­ко, поэто­му, если зазевать­ся, мож­но уко­ротить пару паль­цев. Будь вни­мате­лен и осто­рожен.

Сам кор­пус исполь­зует­ся как общий про­вод, а для более удоб­ной пай­ки к нему прик­ручены полосы из мед­ной фоль­ги. Кон­денса­торы в цепях питания и раз­делитель­ные кон­денса­торы дол­жны быть рас­счи­таны минимум на 200 В при нап­ряжении питания 180 В, а луч­ше взять еще боль­ший запас.

От­дель­ного упо­мина­ния зас­лужива­ют кон­турные кон­денса­торы. Дело в том, что при работе лам­пы замет­но наг­рева­ются, а с ними — кор­пус при­емни­ка и, соот­ветс­твен­но, кон­денса­торы в кон­турах. Из‑за это­го час­тота уплы­вает. Что­бы такого не про­исхо­дило, надо исполь­зовать кон­денса­торы с малым тем­ператур­ным коэф­фици­ентом емкости (ТКЕ), к таким отно­сят­ся кон­денса­торы с диэлек­три­ком NP0. В эту катего­рию мож­но отнести и SMD-кон­денса­торы.

Контурные катушки

Кон­турные катуш­ки в лам­повом супер­гетеро­дине — это самый проб­лемный воп­рос. Осо­бен­но сей­час, ког­да элек­тро­ника отош­ла от резонан­сных схем в поль­зу широко­полос­ных. Тем не менее на Али мож­но най­ти кар­касы с подс­тро­ечни­ками по очень демок­ратич­ной цене, и я их уже исполь­зовал рань­ше в КВ‑при­емни­ке.

По­это­му, что­бы не изоб­ретать велоси­пед, мы их при­меним и здесь. Что же каса­ется экра­нов, то их мы изго­товим самос­тоятель­но, бла­го это нес­ложно. Катуш­ка впа­ивает­ся на неболь­шую плат­ку из гетинак­са, из жес­ти дела­ется неболь­шая коробоч­ка, и в нее впа­ивает­ся плат­ка с катуш­кой. Вмес­то жес­ти луч­ше взять медь, но и жесть работа­ет впол­не себе неп­лохо, а глав­ное, она более дос­тупна. В вер­хней час­ти экра­на про­делы­вает­ся отвер­стие для подс­трой­ки катуш­ки.


Кон­тур ПЧ и экран

Ес­ли есть воз­можность взять кар­касы кон­туров ПЧ от лам­пового телеви­зора или при­емни­ка, то это тоже очень хороший вари­ант. Под­робнее о катуш­ках мы погово­рим при обсужде­нии УПЧ и детек­тора. В резуль­тате дол­жно получить­ся что‑то вро­де того, что ты можешь уви­деть на кар­тинках ниже.


Вид свер­ху


Вид сбо­ку


Вид сни­зу

Разновидности автомобильных антенн

Упоминали разновидности автомобильных антенн, приведем избыточную классификацию:

Назначение:

  1. Прием радиовещания.
  2. Прием телевещания.
  3. Прием спутниковой информации систем навигации.
  4. Связные автомобильные антенны.

Способ установки антенн на авто:

  1. Магнитные.
  2. На присоске.
  3. Врезные.
  4. Резьбовое соединение.
  5. На струбцине.
  6. Встраиваемые.

Схема подключения автомобильной антенны под заднее крыло

По месту размещения:

  1. Наружные автомобильные антенны.
  2. Салонные (внутренние).

Типу усиления:

  1. Активные.
  2. Пассивные.

Наверняка опытный автолюбитель сможет добавить пару-тройку признаков, ограничимся указанной классификацией. FM-антенны умещаются внутри салона. Любители изготавливают аксессуары собственноручно, используя отрезки кабеля волновым сопротивлением 50 Ом. Оплетка электрически объединяется с корпусом авто (массой). Опасайтесь словить молнию, проезжая полем. Гроза выбирает максимально близкую небу точку.

Величина автомобильной антенны зависит от диапазона. Связные (рации частоты 27 МГц) большого размера. Мощные разновидности достигают длины 2-х метров (ставят на грузовики), по науке следовало бы изготовить выше на 50 см. Для согласования отличий между действительным размером, четвертью длины волны «удлиняющая» катушка в основании. Для использования установка автомобильной антенны для связи ведется вертикально. Обусловлено типом поляризации. Связная антенна может наклоняться посредством барашка, рычага, чтобы не сломать, проезжая лесом, преодолевая пролеты низкого моста. Связными антеннами пользуются по большей части водители крупногабаритных фур. Допускается оснащение джипов, гражданских авто, временами вид получится неказистый.

Примечание. Заводские антенны настраиваются на длину волны. Укорачивается ус, снабженный на конце защитным колпачком. Операция проводится согласно инструкции. Руководство включает график рекомендуемых размеров. Нарушение вызывает падение чувствительности приема.

Цифровая автомобильная антенна приема ТВ выглядит подобно милицейской мигалке, выполнена в другом цветовом решении. Устройстве лишено излишних наворотов, принимает частоту сотни МГц. Первый мультиплекс Москвы облюбовал 559 МГц. Цифровая автомобильная антенна на магните размещается наверху (крыша), провод проходит над дверцей без доработок. Сигнал горизонтальной поляризации, задача устройства принимать произвольный азимут.

Антенны радиовещания редко прихвастнут большим размером, поскольку длина волны повыше, габариты поболее. Небольшой высоты штыри, наподобие украшающих переносные рации. Остерегайтесь случайно купить антенну для автомагнитолы, предназначенную изготовителями украсить телевизионный приемник. Боясь ошибиться, читайте в магазине технические характеристики:

  1. Радио обозначается, FM, AM (частоты 70 — 108 МГц).
  2. Телевидение — DVB – T (частоты ниже 900 МГц).
  3. Навигация – GPS (порядка 400 МГц).
  4. Радиосвязь – СВ (27 МГц).

Иногда дилеры забывают указать возможности антенны. Приведен диапазон 400 – 530 МГц, упомянуто, “доступна опция приема сигналов GPS”. Остается догадываться, что умеет экземпляр, первый московский мультиплекс проходит мимо. Частоты выше 400 МГц использованы портативными рациями, ведомственной связью МВД.

Осталось обратить внимание на разъем. Совпадает с подавляющим большинством устройств, для которых предназначен, выверить вопрос совместимости будет нелишним. Говорят, внешняя автомобильная антенна лучше ловит, вопрос касается преимущественно городского приема

Мчась трассой, стекла типичной легковушки не создадут серьезных препятствий прохождению электромагнитного излучения. Внутрисалонные автомобильные антенны монтажом попроще. Аксессуары стоят ниже наружных, отсюда худшее качество

Говорят, внешняя автомобильная антенна лучше ловит, вопрос касается преимущественно городского приема. Мчась трассой, стекла типичной легковушки не создадут серьезных препятствий прохождению электромагнитного излучения. Внутрисалонные автомобильные антенны монтажом попроще. Аксессуары стоят ниже наружных, отсюда худшее качество.

Магазине предоставит всяческие гибридные модели, включая варианта а-ля Все в одном. Можно переключать прием с городского на шоссейный. Отличается чувствительностью, особенностями подавления помех. Загородная дальность приема увеличивается, составляя 80 км. Продают своеобразные тандемы. Выложена пара видом похожих штырей, один из которых ловит телевещание, другой – радио, связь. Использование прелестей набора, требует приобретения соответствующего приемного оборудования.

Детали fm приемника на микросхеме

Все микросхемы установлены в стандартные панельки. Остальные радиодетали размещены на плате произвольные образом. Однако по возможности рекомендуется использовать малогабаритные детали и минимизировать длину соединительных проводников.Использованные микросхем TDA7021, КР174ХА51 и КР174УН31 имеют небольшую стоимость на радиорынке и доступны для радиолюбителей.

КР174ХА51 зарубежного аналога не имеет. Вместо КР174УН31 можно использовать КА2209. В качестве DA1 можно использовать TDA7021, КР174ХА34А, КР174ХА34АМ. Транзистор VT1 типа КТ372, КТ368; VT2 – КТ342, КТ3102. Резисторы типа МЛТ, ОМЛТ мощностью 0,125-0,25 Вт. Резистор R11 мощностью 0,5 Вт. Электролитические конденсаторы типа К73, К50-35 или аналогичные. Конденсаторы С12, С19, С21-С24, С32 типа К53 или КМ. Остальные конденсаторы типа КТ, КЛС, КМ, К10 или К73-11. Конденсатор С18 емкостью 10…60 пФ.

Нижняя по схеме обкладка конденсатора (общая с С17) должна быть “корпусной”. Резистор R9 типа СП4-1. Катушки намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм и содержат: L1 – 8-9 витков на каркасе диаметром 5,5 мм; L2 – 5-6 витков на каркасе 3,5 мм для УКВ диапазона и 3-4 витка на таком же каркасе для FM (УКВ-2). В качестве выходных громкоговорителей применены широкополосные головки ВА1, ВА2 типа 1ГДШ-2 с сопротивлением 16 Ом. Однако можно использовать и другие с сопротивлением 8… 16 Ом.

Несколько слов о высокоточных деталях стереодекодера

Радиолюбителям следует обратить внимание на маркировку допуска резисторов и конденсаторов. Допуску 0,5% соответствует буква D(Д), ± 1% – буква F(P), 2% – буква G(Л), 5% – буква J(И), 10% – буква К(С)

Так, маркировка для R15, которую использовали авторы, 4K7G, а для C35-H200И. Конденсатор С33 – 22нФ П33 имеет нормированный ТКЕ.

Ниже приведены некоторые технические характеристики стереодекодера на МС КР174ХА51 на основании документации завода-изготовителя:

Напряжение входного сигнала при 100% модуляции КСС 24-250 mV
Напряжение выходного сигнала 150-250 mV
Максимальный коэффициент передачи 16 db
Разность коэффициента передачи по каналам, макс. 1 db
Переходное затухание между каналами, ном. 43 db
Коэффициент нелинейных искажений, ном. 0,15 %
Отношение сигнал/шум, ном. 67 db
Типовой частотный диапазон захвата стереосигнала, ном. Пилот-тон 19 кГц Полярная модуляция 31,25 кГц

Супергетеродин

Супергетеродинный приемник, в отличие от приемника прямого усиления, предполагает преобразование принимаемого сигнала в промежуточную частоту, на которой выполняется селекция. Такое решение позволяет сократить количество перестраиваемых элементов, что значительно облегчает задачу.

Блок-схема типичного гетеродинного приемника

На схеме хорошо видно, что принимаемый сигнал усиливается и поступает в смеситель, туда же подается выход с гетеродина (вспомогательного генератора). В результате сигнал смесителя содержит биения, частота которых равна разности принимаемого сигнала и сигнала гетеродина. Из смесителя поток попадает в полосовой фильтр, который выделяет сигнал промежуточной частоты.

Именно в этом месте выполняется селекция. Далее промежуточная частота усиливается и поступает в детектор, выделяющий аудиосигнал. Последний преобразовывается УНЧ и подается на динамик или наушники. Схема в целом достаточно сложная, но зато она выигрывает с точки зрения стабильности работы.

Можно ли в этой схеме что-нибудь упростить? Да, можно! Если сделать промежуточную частоту достаточно низкой (~200 кГц), то полосовой фильтр можно заменить фильтром низких частот, что существенно упрощает конструкцию (собственно, так работает микросхема К174ХА34). А еще упростить схему можно? Конечно! Можно совместить смеситель с гетеродином, подобные приемники еще называют автодинами.

Настройка

Приемник достаточно неприхотлив и при правильной сборке начинает работать сразу. Тем не менее есть ряд общих рекомендаций по его настройке.

  1. После включения проверяют наличие накала ламп. Если накала нет, то следует проверить исправность лампы или искать обрыв/замыкание в цепи накала. Нити подогревателей прогретой лампы должны светиться оранжевым.
  2. Следует проверить наличие анодных напряжений. Некоторые напряжения указаны на схеме.
  3. Проверь режим работы ламп, установив требуемые напряжения в катодной цепи. Если отклонения существенны (больше 50%), следует подобрать соответствующие резисторы.
  4. Проверь работу УНЧ: при прикосновении к движку резистора пальцем должен слышаться характерный шум в динамике. Проверить работу УПЧ без осциллографа сложнее, но, если напряжения установлены верно и ошибок при сборке нет, он будет работать.
  5. Проверь работу смесителя. Когда вращаешь ручку управления режимом работы смесителя в месте начала генерации, должен появляться шум в динамиках.
  6. Проверь работу УВЧ: при касании антенного входа отверткой в динамиках раздаются характерные щелчки.

Если все работает, то ручкой регулировки режима смесителя получаем появление шума в динамиках, после чего переменным конденсатором настраиваемся на радиостанцию. Затем более точной подстройкой режима смесителя и частоты добиваемся наилучшего качества приема. В этом помогает индикатор настройки. Все! Можно наслаждаться теплым ламповым звуком. Качество звучания этого приемника оказалось достаточно хорошим, во всяком случае, с качеством звучания сверхрегенератора оно не сравнится.

Ну и напоследок самое интересное, то, ради чего все и затевалось, — осциллограммы сигнала в разных точках схемы. Осциллограмм работ смесителя у меня нет по причине того, что щупы осциллографа сильно влияют на режим его работы, поэтому начнем с УПЧ.

Рассмотрим сигнал на входе и выходе первого каскада УПЧ. На осциллограмме входного (снизу) сигнала видно, что из смесителя, кроме сигнала ПЧ, проходит высокочастотный шум, и его амплитуда даже больше амплитуды нужного сигнала. Но это не страшно, так как он отфильтруется полосой пропускания каскада. И действительно, в осциллограмме выходного сигнала виден только сигнал ПЧ с амплитудой около 200 МВ

Обрати внимание, что у осциллограмм разный масштаб. Из этих осциллограмм можно увидеть, что реальный коэффициент усиления каскада составляет около 30 против расчетных 80

Сигнал на входе и выходе первого каскада УПЧ

Уже в этом месте с помощью осциллографа можно увидеть настройку на станцию, что выглядит как повышение амплитуды сигнала и пульсирующее изменение его частоты (частотная модуляция).

Частотная модуляция сигнала ПЧ

Далее посмотрим на работу второго каскада УПЧ. Тут все просто и понятно, входной сигнал усиливается примерно в 30 раз, и на выходе мы получаем уже около 5 В.

Сигнал на входе и выходе второго каскада УПЧ

После второго каскада сигнал попадает в ограничитель, в котором он дополнительно усиливается и амплитуда ограничивается на уровне 70 В. Здесь хорошо видно подавление паразитной амплитудной модуляции и почти меандр на выходе.

Сигнал на входе и выходе ограничителя

Также тут можно посмотреть на частотную модуляцию.

Частотная модуляция в ограничителе

Теперь взглянем на осциллограммы работы счетного детектора. Видно, что на каждом восходящем фронте сигнала из ограничителя регенерируется импульс примерно одинаковой длительности и амплитуды.

Импульсы в счетном детекторе

Также здесь отчетливо видна частотная модуляция. Например, изменение частоты входного сигнала меняет частоту следования импульсов на выходе детектора.

Импульсы в счетном детекторе

Затем импульсы идут на интегрирующую RC-цепочку, что приводит к формированию низкочастотного сигнала на выходе. На осциллограмме отчетливо видно влияние частотной модуляции на выходной сигнал.

Формирование звукового сигнала

Суммарно работа детектора выглядит так, как показано на рисунках ниже. Здесь видно, что аудиосигнал несколько запаздывает относительно модулированной ПЧ, это связано с интегрирующей RC-цепочкой.

Работа ЧМ-детектора

C детектора сигнал идет на первый каскад УЗЧ, где он усиливается, а кроме того, отфильтровываются остаточные шумы из детектора.

Работа первого каскада УЗЧ

На этом можно и остановиться.

Особенности

Несмотря на то что на сегодняшний день большой популярностью пользуются компьютеры или как минимум телевизоры, по-прежнему существуют и фанаты радиовещания. Для того чтобы FM-радио полноценно и корректно выполняло все свои функции, оно должно быть оснащено специально предназначенной антенной. В настоящее время на рынке техники представлено большое количество разновидностей антенн, которые обеспечивают высокое качество приема сигнала. Они различаются по размеру, внешнему виду и функциональным особенностям. Рассмотрим несколько наиболее распространенных вариантов:

  • стержневые устройства изготавливаются в виде обыкновенного стержня или имеют закругленную форму;
  • проволковые антенны изогнуты;
  • конструкция телескопических агрегатов состоит из особых металлических стержней, которые по своему внешнему виду напоминают телескопы (отсюда и название данной разновидности);
  • выдвижные агрегаты чаще всего устанавливаются в автомобилях, они имеют особую выдвижную конструкцию с принимающим элементом.

Выбираем рабочую точку транзистора для радиоприемника

Пора читателям знать, что цифровая техника построена на транзисторах, работающих в режиме отсечки. Это значит, что, проходят импульсы либо не проходят, получаются единицы и нули. Даже пассивных сопротивлений в процессоре нет, это просто нагромождение транзисторов, причем полевых. Итак, выбор рабочей точки.

У транзистора две главные характеристики:

  • входная;
  • выходная.

Во входной по горизонтали откладывается напряжение, по вертикали ток. На первом шаге рассчитывается входное напряжение сигнала, поступающее на базу. Переменное, поэтому оперируют с размахом. Необходимо найти минимальный и максимальный токи. Потом делается хитрый ход: считается, что электроны выходят на коллектор. Это слегка несправедливо: имеется коэффициент передачи тока, при прикидочных расчетах подходит для выбора рабочей точки.

Выходная характеристика является зависимостью тока от напряжения. Причем получается семейство характеристик, зависящих от тока базы. Он меняется (уже нашли выше минимальное и максимальное значение), а рабочая точка при этом бегает по линии:

Начинается на горизонтальной оси

Внимание! Выбор напряжения источника. Линия начинается на вольтаже батарейки.
По вертикальной оси ток ограничивается резистором в цепи коллектора (между коллектором и батарейкой)

Выбирай Омы, регулируем крутизну. Максимально протекающий ток не должен сжечь транзистор (смотрим предельные характеристики по справочнику).

Позднее расскажем, как сделать антенну для радиоприемника.

Тройной квадрат

Тройной квадрат, он же антенна Сотникова (нестандартным радиоприборам принято давать название по имени изобретателя или популяризатора), состоит из трех квадратных рамок переменного периметра:

  • директора;
  • вибратора – именно с него снимается принятый сигнал;
  • рефлектора.

Эта антенна – развитие принципов, заложенных в конструкции волнового канала, однако она гораздо проще в изготовлении. Внешне выглядит как три постепенно уменьшающихся в размерах квадрата, закрепленных на общих поперечинах так, чтобы их ось смотрела в направлении источника сигнала.

Если коротко, то собирается она из стальной или медной проволоки следующим образом:

  1. Выгибаются три основных квадрата и перемычки между ними. При необходимости можно сразу выгнуть весь зигзаг в сборе по прилагаемому чертежу.
  2. Стыки спаиваются между собой.
  3. В расщеп вибратора (там, где проволока соединяется концами) впаивается зачищенный конец коаксиального кабеля на 75 Ом.

Преимущества:

  • Высокая чувствительность. Это неплохое устройство дальнего действия для приема слабого сигнала с большого расстояния.
  • Технологичность. Если изгибать ее из единого куска проволоки, то пайка понадобится лишь для подсоединения кабеля и стыков.
  • Есть возможность подключения усилителя, превращающего конструкцию в активную антенну, идеальную для дачи или загородного дома.

Недостатки:

  • Не самая удачная диаграмма направленности. Даже небольшой изгиб проволоки приводит к тому, что начинаются потери в мощности принятого сигнала.
  • Крайняя узконаправленность. Тройной квадрат охватывает не более 10 каналов по старой разметке, поэтому при сильном расхождении мультиплексов по частоте придется либо делать две антенны (и решать проблемы согласования), либо жертвовать чувствительностью.
  • Чтобы получить все плюсы от дальнобойности этой антенны, нужен точный расчет (в идеале – до миллиметра).

Заключение

Что мы имеем в сухом остатке? Мы удостоверились в том, что возможно относительно небольшими усилиями и с привлечением скромных инвестиций собрать теплый ламповый приемник, который не «режет ухо» и выглядит в стиле лютого киберпанка. Особенно удачно из этого приемника звучит джаз, аутентично так. Ретро, одним словом.

Что можно доработать или изменить в конструкции? Можно соорудить деревянный корпус в стиле двадцатых или тридцатых годов. Еще можно прицепить цифровой синтезатор частоты в качестве гетеродина, изменив схему смесителя. В результате мы получим бонусом цифровую шкалу и повод для холивара с фанатами лампового звука.