Цифровой УКВ-приемник

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технико-экономический анализ задания

1.1 Анализ задания и обоснование актуальности темы работы

1.1.1 Особенности российского УКВ-диапазона

1.1.2 Проблемы проектирования УКВ-приемника

1.1.3 Обоснование критерия качества проектируемого объекта

1.2 Обзор и анализ известных схемотехнических и технологических решений

1.2.1 Патентный поиск

1.2.2 Информационный поиск

1.3 Выбор и обоснование оптимального варианта проектируемого устройства

1.3.1 Обзор основных вариантов построения проектируемого устройства

1.3.2 Выбор элементной базы для УКВ-ДМВ-приемника

2. Конструкторский раздел

2.1 Описание структурной схемы

2.2 Описание работы УКВ-приемника по схеме электрической принципиальной

2.2.1 Модуль радиочастоты

2.2.1.1 Субмодуль дополнительного фильтра

2.2.1.2 Субмодуль узкополосного приема

2.2.2 Модуль звуковой частоты

Лист

2.2.3 Модуль управления

2.2.4 Модуль питания

2.3 Описание алгоритма работы прибора

2.4 Справочные данные необходимые для расчета

2.5 Формализация критерия качеств

2.6 Оптимизация конструкции в соответствии с выбранным критерием качества

2.7 Компоновка прибора

2.7.1 Выбор метода конструирования прибора

2.7.2 Выбор элементов и материалов

2.7.3 Описание конструкции прибора

2.8 Расчет теплового режима

3. Технолоический раздел

3.1 Расчет надежности разрабатываемого устройства

3.2 Расчет технологичности

3.3 Технология изготовления печатных плат

3.4 Приспособление для изготовления печатной платы

3.4.1 Описание приспособления

3.4.2 Расчет усилия вырубки платы по контуру и обоснование выбора пресса

3.4.3 Расчет исполнительных размеров пуансона и матрицы вырубного штампа

3.5 Разработка конструкторского узла

3.6 Настройка приемника

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В последние несколько лет заметна тенденция резкого сокращения сроков проектирования новых изделий при все возрастающих требованиях к их качественным характеристикам. Это требует внедрения в инженерную практику новых методов автоматизированного проектирования, основанных на современных уровнях программных и технических средств электронной и вычислительной техники, что позволяет перейти от традиционного макетирования разрабатываемой аппаратуры к её моделированию средствами информационных технологий.

Изделие должно отвечать техническим требованиям по назначению, надежности и совместимости, быть пригодным для промышленного производства с учетом технологичности и потентности. Процесс сводится к логико - математическому поиску оптимума при последовательном усовершенствовании исходного варианта, получаемого на основе преемственности и требований задания.

Процесс создания РЭС включает в себя разработки принципа действия и схемы, конструкции, технологии производства. Затем следуют стадии: подготовка к производству, производство испытания и изделий. Для каждой из них можно выделить особенности, устанавливающие необходимые знания, методы и организацию труда, что на радиотехническом предприятии определяет специализацию подразделений.

Усложнение принципов работы и схем влечет за собой усовершенствование конструкций.

Одним из основных стимулов к развитию конструкции (наряду с надежностью, габаритами и т.д.) становятся поиски методов, обеспечивающих снижение трудоемкости в производстве, все более высокую экономическую эффективность РЭС.

Требование технологичности конструкции является сегодня острой проблемой, и решается с помощью элементной базы на основе микроэлектроники.

Применительно ко всей конструкции РЭС в целом использование интегральных микросхем сокращает число комплектующих элементов в десятки раз, что снижает трудоемкость монтажных работ, повышает надежность и снижает габариты.

В настоящее время произошел качественный скачек в технологии изготовления электрорадиоэлементов, уменьшение габаритов элементов позволяет отказаться от плат с традиционными дискретными элементами, они уступают место многослойным платам с поверхностным монтажом элементов.

Существуют проблемы радиоаппаратостроения, в решении которых радиоконструкторы занимают определяющее положение: снижение трудоемкости изготовления РЭС в производстве, повышение надежности, применение конструкционных материалов, технологий и элементов базы. Важным значением в снижении сроков разработки и качества конструкторской документации является применение современных методов проектирования.

Радиоконструктор в этой работе должен выполнять координирующую и направляющую роль в системной организации проектирования РЭС.

Современные радиовещательные приемники при аналоговой форме обработки сигналов все больше и больше применяют цифровые способы управления регулировками (пульт дистанционного управления, цифровое табло, большой банк частот приоритетных станций и их прямой вызов).

В настоящее время разработано большое количество УКВ-ДМВ приемников, при разработке которых используются микросхемы разной степени интеграции. Зачастую это сложные устройства, насчитывающие несколько десятков микросхем. Эти конструкции довольно сложны для повторения из-за того, что в сложной схеме гораздо выше возможность допустить ошибку на всех этапах - от публикации до монтажа.

При работе над УКВ-ДМВ приемником поставлена задача создания максимально простой конструкции, несложной в повторении, учитывающей ошибки и недочеты, допущенные при конструировании аналогичных устройств, также необходимо выполнить расчет теплового режима, расчет надежности разрабатываемого устройства, расчет технологичности, выбрать приспособление для изготовления печатной платы, провести расчет усилия вырубки платы по контуру и обосновать выбор пресса, также расчитать исполнительные размеры пуансона и матрицы вырубного штампа.

1. Технический анализ задания

1.1 Анализ задания и обоснование актуальности темы работы

В последнее десятилетие широко и повсеместно используются УКВ-приемники. Это связано с постоянно растущим числом радиостанций различных направлений, а также высоким качеством звучания приемников с ЧМ по сравнению с АМ и возможностью стереозвучания. Однако на постсоветском пространстве есть ряд проблем с качеством имеющихся в продаже радиоприемников, и с их использованием в крупных городах в условиях большого количества радиостанций и сложной электромагнитной обстановки.

Классифицируя бытовые приемники по потребительским функциям, можно видеть, что на отечественном рынке присутствуют:

- миниатюрные приемники с питанием от батарей;

- небольшие стационарные приборы с сетевым/комбинированным питанием;

- УКВ-приемники в составе музыкальных центров;

- автомагнитолы и автомобильные приемники.

укв приёмник схемотехнический радиочастота

1.1.1 Особенности российского УКВ-диапазона

Определимся, что речь идет о недорогих аппаратах, использующих сетевое питание и предназначенных для длительного прослушивания. Последнее означает, что требования к качеству воспроизводимого сигнала достаточно высоки - и по спектральному составу, и по наличию помех.

Первая существенная особенность - в России два диапазона УКВ-вещания: 65,8 - 74,0 и 88 - 108 МГц, советский и западный, соответственно. И отличия тут не только в собственно частотных участках вещания -- различен шаг сетки частот, соответственно 30 и 100 кГц, а также девиация частоты ЧМ-сигнала - 50 и 75 кГц. Даже поляризация излучаемых передатчиками радиосигналов в советском диапазоне - горизонтальная, а в западном - вертикальная.

Кроме того, стандарты кодирования стереосигнала у нас иные, чем в остальном мире. При стереовещании ЧМ-сигнал модулируется так называемым комплексным стереосигналом (КСС). В СССР была принята система с полярно-модулированным (ПМ) сигналом (стандарт Международной организации радиовещания и телевидения -- OIRT). При этом аудиосигнал модулирует поднесущую частоту 31,25 кГц, но так, что огибающая положительных полупериодов модулирована сигналом левого стереоканала, отрицательных -- правого. Поднесущая подавляется на 14 дБ. В принятом практически во всем мире стандарте международного консультативного комитета по радиовещанию (CCIR) при формировании КСС поднесущая 38 кГц подавляется полностью, а для ее восстановления в приемнике передается пилоттон 19 кГц (Рис. 1.1).

Рисунок 1.1 - Формирование комплексного стереосигнала (а) и его представление в стандартах OIRT (б) и CCIR (б)

Кроме того, в России в условиях мегаполисов возникают дополнительные проблемы, связанные с расположением передающих центров. В результате в зависимости от точки приема уровень сигнала на соседних каналах (с разносом порядка 300 - 400 кГц) может различаться на десятки децибел, что налагает особые требования на динамический диапазон и избирательность приемников.

1.1.2 Проблемы проектирования УКВ - приемника

Однако главная проблема УКВ - приемника - необходимость обеспечить его низкую стоимость, поскольку технически все перечисленные трудности вполне разрешимы. Собственно, это проблема всей бытовой техники, и решается она стандартно - выпуском массовых ИС, в которые интегрировано как можно больше функциональных блоков устройства. Один из первых однокристальных тюнеров выпустила фирма Philips - TDA7000. Заложенные в ней решения оказались столь удачными, что она послужила прототипом многих ИС - как прямых аналогов, например КС1066ХА1, К174ХА42, так и более совершенных схем самой компании Philips. Это такие ИС, как TDA7021 с расширенной полосой пропускания для приема стереосигнала, и TDA7088, включающая систему поиска и автоматической настройки на частоту станции. Основное достоинство таких схем - простота реализации устройства с минимумом дополнительных компонентов.

Обратная сторона этого, безусловно, наиболее дешевого решения - низкая ПЧ, порядка 70 кГц (как правило, 69 - 76 кГц). Кроме того, в диапазоне 88 - 108 МГц максимальная девиация ± 75 кГц практически совпадает с ПЧ и в тракте такой ПЧ неизбежны нелинейные искажения ЧМ-сигнала. ИС семейства TDA70xx и их аналоги многократно и подробно описаны. Важно констатировать, что УКВ - приемники на этих ИС для российских мегаполисов неприемлемы.

Разумеется, все перечисленные проблемы хорошо известны, поэтому производится немало специализированных ИС для радиоаппаратуры со стандартной ПЧ 10,7 МГц. Один из многих примеров - стерео АМ/ЧМ-приемник ТЕА5711. Данная ИС содержит декодер стереоканала - но в стандарте CCIR. Компания Philips выпускает и ИС УКВ - ресивера без стереодекодера - ТЕА5710. Собственно, аналогичных схем (со стереодекодером и без него) сегодня достаточно много - их производят такие фирмы, как Sony (CXA1238 и 1538), Sanyo, Matsushita, Rohm, Toshiba и др.

Однако при всем многообразии современной элементной базы практически все недорогие модели в России представлены достаточно однотипными приемниками китайского производства, в лучшем случае - с ПЧ 10,7 МГц, поддерживающие диапазоны 65,8 - 74 и 88 - 108 МГц, с настройкой на станцию посредством вращения верньера. Как правило, это - однодиапазонные приемники, рассчитанные на частотный интервал 65 - 108 МГц. В результате принимаемые частоты оказываются на краях их рабочего диапазона. При столь большом перекрытии крайне трудно обеспечить сопряжение входного фильтра и частотозадающего контура гетеродина, а настройка осуществляется одновременной перестройкой переменных конденсаторов в этих LC-контурах. У них различный коэффициент перекрытия и, как правило, хорошего сопряжения удается добиться в трех точках - на краях и в середине диапазона, что приводит к неравномерной чувствительности приемника по диапазону. Кроме того, столь большое перекрытие при неравномерном расположении каналов вещания (у краев) крайне затрудняет настройку на станцию - зачастую программу от программы отделяет поворот ручки настройки на доли градуса. Ясно, что определить значение частоты по шкале настройки такого радиоприемника невозможно.

Кроме того, необходимость высокой помехозащищенности городского приемника накладывает повышенные требования на точность настройки всех контуров - а их несколько, и они содержат высокодобротные катушки индуктивности, выполненные в виде отдельного элемента. Настройка этих узлов плохо совмещается с идеологией массового производства посредством низкоквалифицированного персонала. В результате практически все УКВ - приемники китайского производства отличаются не только достаточно примитивной схемотехникой и непродуманной в плане помехозащищенности конструкцией. В массе своей их внутренние узлы попросту не настроены - ведь приемник где-то как-то работает, а насколько хорошо, производителя не интересует.

Крайне важный аспект - управление приемником. Радиостанций в обоих УКВ - диапазонах в Москве - свыше тридцати, в других крупных городах не намного меньше. Поэтому цифровая настройка с запоминанием по крайней мере 10 станций и с индикацией частоты приема, - не роскошь, а необходимое требование к стационарному приемнику. Но при сегодняшнем разнообразии синтезаторов частот, индикаторов всех типов и их контроллеров, а также универсальных микроконтроллеров проблем с недорогой реализацией данной функции нет - вплоть до управления через ИК-порт.

Таким образом, предпосылки для производства уникального отечественного приемника есть. Прежде всего, недорогие зарубежные модели не справляются со сложной помеховой обстановкой и особенностями трансляции в крупных российских городах. Кроме того, у них примитивен, а потому слишком неудобен интерфейс пользователя. Наконец, только дорогие модели полноценно поддерживают работу в двух российских УКВ-диапазонах, особенно в части стереоприема. В то же время реализация всех дополнительных функций - задача достаточно простая по сравнению с качественным приемом сигнала и не существенно увеличивает себестоимость изделия, особенно при массовом производстве.

Конструирование такого приемника, построенного на дискретных компонентах, должно производиться с особой тщательностью, чтобы исключить возможные паразитные связи, которые могут привести к самовозбуждению усилителя, либо к серьезным искажениям сигнала. Решение этой проблемы следует искать на пути создания интегрального устройства с применением готовых модулей выпускаемой промышленностью.

Наличие в приборе цепей, по которым проходят высокочастотные сигналы, может привести к емкостным наводкам на соседние цепи, что нарушит правильное функционирование прибора. Поэтому желательно все высокочастотные цепи размещать отдельно от всей остальной схемы.

Анализируя все эти трудности, формируется только одно решение - применение законченного входного устройства - селектора телевизионных каналов.

УКВ приемники широкого назначения должны быть, с одной стороны, универсальными и многофункциональными, а с другой, дешевыми. Представляется целесообразным использовать модульный принцип конструирования. При этом базовые модули обеспечивают работоспособность устройства, а вспомогательные субмодули должны выполнять определенные функции, такие как:

· если в принимаемой местности ведут вещания более 7 - 10 станций, то для повышения избирательности по соседнему каналу предусматривается установка на заводе-изготовителе субмодуля дополнительного фильтра;

· если надо принимать станции с узкополосной ЧМ - субмодуль узкополосного приема;

· если необходимо расширить диапазон принимаемых частот до 900 МГц - применение импортного селектора каналов, рассчитанного на прием в диапазоне ДМВ не до 60, а до 69 канала американского стандарта. Программа предусматривает такой вариант;

· если не требуется высококачественный прием узкополосных станций, можно использовать более дешевые СКВ на основе синтезаторов таких типов, как TSA5526, TSA5527 или совмещенных с ГУНнами микросхем типа TDA6420, TDA6502 -- это селекторы KS-H-134, KS-H-136, KS-H-144, UV2051A-CWP, 6012PY5, СК-В-562. Для применения этих селекторов нужна коррекция программы, тогда потребитель получит возможность с наименьшими затратами выбрать в УКВ приемнике именно те функции, которые необходимы.

Предполагается 2 - 3 модели проектируемого устройства: бытовое, переносное и профессиональное.

1.1.3 Обоснование критерия качества проектируемого объекта

Совокупность свойств изделия, отвечающих за его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением, называют качеством изделия.

Оно определяется технологическими и конструктивными свойствами, обуславливающими трудоёмкость производства изделия и эффективность его эксплуатации, безотказностью и долговечностью.

Проектируемый прибор относится к переносной радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), поэтому в качестве критерия качества примем комплексный показатель качества.

В условиях рыночной экономики наиболее существенными показателями, обеспечивающими конкурентоспособность изделия и характеризующими потребительские свойства изделия, являются такие показатели, как надежность и стоимость.

Надёжность - вероятность безотказного функционирования изделия должна быть высокой, с наработкой на отказ не менее 10000 часов.

Так как проектируемое изделие предназначается для использования в учебных целях или в домашней радиолюбительской лаборатории, то затраты на его разработку, технологическую переоснастку производства, в процессе изготовления серийных образцов, обслуживание и ремонт в процессе эксплуатации должны быть минимальны.

Соблюдение этих критериев обеспечит приемлемую себестоимость и конкурентоспособность проектируемого изделия.

1.2 Обзор и анализ известных схемотехнических, конструкторских и технологических решений

1.2.1 Патентный поиск

Задание на проведение патентного и научно-технического исследования

Тема дипломного проекта: ЦИФРОВОЙ УКВ - ПРИЕМНИК

Задачи патентного и научно-технического исследования:

- обзор и анализ известных решений.

Исполнитель: Строчкова Т.М.

Краткое содержание работы: Выявить аналоги и провести сравнительный анализ функциональных и основных параметров.

Срок исполнения: 23.06.2007 г.

Отчетный документ: Справка о патентном исследовании.

Руководитель дипломного проекта: Минаков Е.И.

Задание принял к исполнению: 27.05.2007 г.

Студент гр. 250821: Строчкова Т.М.

Регламент поиска

Тема дипломного проекта: ЦИФРОВОЙ УКВ - ПРИЕМНИК.

Начало поиска: 27.05.07 г. Окончание: 23.06.07.07 г.

Предмет поиска	Цель поиска	Страна поиска	Индексы МКИ, НКИ	Ретроспекция поиска	Источники поиска
УКВ-приемник	Методы реализации	Все	МКИ НКИ	2000-2005 гг.	Изобретения стран мира. Открытия и изобретения (бюллетени). Реферативный журнал радиотехника

СПРАВКА-ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ИССЛЕДОВАНИИ

Тема дипломного проекта: ЦИФРОВОЙ УКВ - ПРИЕМНИК

Начало поиска 27.05.07 г. Окончание 23.06.07.2007 г.

Предмет поиска	Страна, индекс (МКИ, НКИ)	№ заявки, дата приоритета, научнотехн. источник	Сущность заявленного технического решения
Супергетеродинный приемник	RU, H04B1/26	92007855/09 2000.03.20	Для обеспечения точного сопряжения контуров радиочастоты преселектора и гетеродина во всем диапазоне частот перестройки приемника
Сверхрегенеративный приемник с высокостабильным резонатором	RU, H04B1/06	200113593/09 2003.01.20	Структурная схема
Панорамный приемник	RU, G01R1/00	2002112109/28 2004.01.27	Содержит измерительный канал, выполненный с возможностью поиска, обнаружения ЧМ сигнала и визуальной оценки его несущей частоты
Устройство для контроля супергетеродинного приемника	RU, H04B3/46	2003121253/09 2003.07.09	Технический результат заключается в повышении точности контроля исправности супергетеродинного приемника. Настройка.
Приемник	Англия, 4Г101	2002.-30, №9.-с. 61 IEEE Commun. Mag.	Измерительный приемник с перестройкой от 0 до 1000 МГц. Оценка электромагнитной совместимости.
Тюнер нового поколения	Англия, 4Г122	2002.-38, №3.--с. 384-388 IEEE Commun. Mag.	С двойным преобразованием частоты. Частота приема 45--900 МГц
Контрольный приемник RR502A	Венгрия, 6Г82	2000.-9, №11-12.-с.22 Magy. elektron.	Промышленное изделие
АМ/ЧМ приемник	Англия	2001.-57, №7.-с.106-107, Electron	Перестраиваемый диапазон от 1 кГц до 1 ГГц.
Компактный приемник	Англия	2001.-33, №11.-с.140, Microwaves and RF	Диапазон настройки от 500 до 2485 МГц.
Компрессорный приемник	США, МКИ G06G7119 НКИ 364/827	№482312, 2003.2.90	Увеличенный динамический диапазон. Частота приема от 30 до 1000 МГц

Проведенное научно-техническое исследование показало, что рациональнее в качестве системы приема использовать двойное преобразование частоты и тройное при узкополосном приеме сигналов. В качестве базовых элементов в УКВ - приемнике использовать микроконтроллер и готовый блок селектора каналов.

Основные преимущества такой схемы построения заключаются:

1) применение готового СКВ избавляет от тщательной разводки печатной платы и сложной настройки входных контуров;

2) более экономичное питание;

3) маленькие размеры.

Студент гр. 250821: Строчкова Т.М.

1.2.2 Информационный поиск

1. УДК 621.396.62.

Ослабление помех в радиоприемниках.

Применение однокристальных тюнеров. С развитием элементной базы производятся усовершенствования, например, расширение полосы пропускания для приема стереосигнала, систему поиска и автоматической настройки на частоту станции.

Основное достоинство таких схем -- простота реализации устройства с минимумом дополнительных компонентов.

Недостаток -- низкая ПЧ, порядка 70 кГц.

2. УДК 621.396.62.

Приемники дальней радиосвязи.

Специализированные ИС для радиоаппаратуры со стандартной ПЧ 10,7 МГц. Один из многих примеров -- стерео АМ/ЧМ-приемник ТЕА5711.

Достоинства -- промежуточная частота переместили вверх, за границы УКВ диапазона. На одном кристалле выполняется УКВ-приемник.

Недостатки -- узкий диапазон частот. Невозможность узкополосного приема.

3. УДК 621.396.62.

Ремонт, настройка, обслуживание, защита УКВ-приемника.

Приемник P-45 (радиолюбительская конструкция). Имеет схему супергетеродина с тройным преобразованием частоты для узкополосной частотной и амплитудной модуляции и с двойным преобразованием для широкополосной частотной модуляции. Входная часть выполнена на СКВ.

Недостаток - наводки на приемную часть от динамической индикации, использование недостаточно высококачественного стереодекодера.

На рынке отечественных товаров, отвечающим следующим критериям:

· запоминание по крайней мере 10 радиостанций;

· индикация настройки частоты;

· наличие гнезда для подключения внешней телевизионной антенны;

· внешнее сетевое питание;

· уверенная работа в условиях сложной электромагнитной обстановки мегаполиса;

· высокая технологичность и низкая стоимость,

была выявлена только одна радиолюбительская модель - УКВ-приемник Р45.

4. УДК 621.396.62.

Корпус радиоприемника.

Предложена конструкция крепления корпуса радиоприемника в машине с повышенной степенью защищенности от хищения.

При поиске готовых коммерческих решений -- зарубежных, было найдено несколько моделей приемников, но они все, как правило, являются узкоспециализированными (сканирующие, компрессионные, измерительными, всеволновые) и не подходят для бытового использования.

В таблице 1.1 представлен сравнительный анализ проектируемого устройства с другим.

Вывод: УКВ-приемник Р45 по своим эксплуатационным параметрам значительно проигрывает разрабатываемому, т.к. в настоящее время больше внимания уделяется внешнему виду, удобству в обращении, визуализации действий, то проектирование бытового УКВ-приемника актуально.

Таблица 1.1 - Сравнительный анализ проектируемого устройства

Параметр Модель	Проектируемый	Р45
Диапазон принимаемых частот, МГц	50 … 850	45 … 855
Чувствительность, мкВ	0,5 … 2	2
Шаг перестройки по частоте, кГц	50	50
Выходная мощность, Вт	2х15	0,3
Напряжение питания, В	220	9
Количество фиксированных частот	41	20
Часы / будильник	+ / +	- / -
S - метр	+	-
Бесшуиный поиск	+	-
ИК-порт (RC-5)	+	-
Возможность добавления субмодулей без изменения программного обеспечения	+	-
Аудипроцессор	+	-

Из вышесказанного следует, что применение микроконтроллера позволяет значительно снизить количество элементов, использованных при изготовлении приемника, что в свою очередь повышает надежность устройства.

1.3 Выбор и обоснование оптимального варианта проектируемого устройства

1.3.1 Обзор основных вариантов построения проектируемого устройства

Классическая схема УКВ-приемника

Классическая схема УКВ - приемника ЧМ-сигнала представлена на рис.1.2. Это - приемник с однократным преобразованием частоты (супергетеродинная схема). Сигнал с антенны попадает в высокочастотный (ВЧ) тракт, включающий преселектор (входной полосовой фильтр и усилитель высокой частоты - УВЧ), а также гетеродин со смесителем. УВЧ не только усиливает сигнал, но и фильтрует его в заданной полосе.

Усиленный ВЧ-сигнал поступает в смеситель, в идеале реализующий функцию

U=u_нcos(2пf_нt),

где f_н, u_н и - частота и амплитуда входного сигнала, соответственно. После смесителя сигнал (с точностью до амплитуды) имеет вид cos2п(f_н+f_г)t+cos2п(f_н-f_г)t, что соответствует модулированным сигналам на несущих f_н+f_г и |f_н-f_г|. Разностную составляющую -- промежуточную частоту (ПЧ) f_пч=|f_н-f_г| - выделяет полосовым фильтром и в дальнейшем работают именно с ней.

Сигнал ПЧ фильтруется и усиливается, после чего сигнал попадет на частотный детектор - ЧМ-демодулятор (преобразователь частота-напряжение). После демодуляции низкочастотный сигнал усиливается в усилитель звуковой частоты и далее - на устройства воспроизведения. При трансляции стереопрограмм после частотного детектора сигнал сначала поступает стереодекодер. Разумеется, мы перечислили лишь самые основные функциональные блоки - не рассматривая такие важные для бытового приемника функции, как автоподстройка частоты, бесшумная настройка, генерация комфортного шума, автоматическая регулировка уровня и т.д. Настройка на частоту станции происходит посредством одновременного изменения частоты гетеродина и LC-контуров преселектора.

Рисунок 1.2 - Обобщенная блок-схема супергетеродинного ЧМ - приемника

В супергетеродинных схемах одна из основных проблем - необходимость подавлять сигнал в так называемом зеркальном канале. Его природа понятна - поскольку после смесителя выделяется

f_пч=|f_н-f_г|,

в тракт ПЧ может попасть как сигнал с частотой

f_н=f_г-f_пч (если частота гетеродина выше сигнала настройки), так и с f_з=f_г+f_пч,

т.е. сигнал, расположенный симметрично частоте настройки относительно частоты гетеродина. Следовательно,

f_з=f_н±2f_пч

в зависимости от того, выше или ниже частоты гетеродина находится полезный сигнал. Понятно, что подавлять сигнал в зеркальном канале необходимо в преселекторе, до смесителя. Причем чем выше ПЧ, тем больше разнос основного и зеркального каналов и тем проще решить эту проблему. Но даже для стандартной ПЧ 10,7 МГц зеркальный канал диапазона «советского» УКВ оказывается в области 87,2 - 95,4 МГц, где в России расположены некоторые телевизионные каналы и их звуковое сопровождение, а теперь ещё и радиостанции западного диапазона вещания. В работе [1] показано, что в этом случае избирательность по зеркальному каналу должна быть по крайней мере не хуже 78 дБ - а в ряде случаев и всех 100 дБ. Можно ли добиться столь высокой избирательности в бытовой аппаратуре - большой вопрос.

Не менее важной характеристикой является и избирательность по соседнему каналу. А для УКВ допустимый разнос соседних каналов при трансляции различных программ из соседних зон лишь 180 кГц. Конечно, практически в одной зоне он составляет 300 - 400 кГц. Особенно важна избирательность по соседнему каналу для городов, где радиовещание ведется из нескольких центров, и соседние по частоте, но разнесенные в пространстве радиостанции могут наводить в антенне сигналы, различающиеся по уровню на десятки децибел.

Осложняют жизнь и комбинационные помехи, связанные с нелинейностью высокочастотного тракта, когда возможно появление гармоник n-го порядка частот, кратных частоте настройки (вида f_н/n), а также их комбинаций, в сумме равных f_н. Могут возникать паразитные каналы и из-за генерации гармоник частоты гетеродина (вида nf_г±f_пч). Перечисленные проблемы усугубляет вещание из многих точек, когда слушатель вблизи одного передатчика желает качественно принять сигнал другого, удаленного на 10...20 км. Это накладывает дополнительные требования на ВЧ - тракт радиоприемника - он должен обеспечивать высокую линейность и селективность входных каскадов, что достигается в первую очередь увеличением числа перестраиваемых контуров преселектора. Применение варикапов для настройки контуров приемника - а это неизбежно при «цифровой» настройке - также снижает его помехозащищенность при больших уровнях сигналов в полосе прозрачности контура. Поэтому для сохранения высоких параметров преселектора с электронной настройкой варикапы должны быть слабо связаны с контурами ВЧ-тракта, а управляющее напряжение на них - не опускаться ниже 2...3 В. Но из-за этого крайне сложно обеспечить требуемый диапазон перестройки преселектора по частоте, и практически невозможно перекрыть одним ВЧ - блоком оба УКВ - диапазона.

Схема инфрадинного УKB - приемника

Инфрадинный прием - когда ПЧ существенно выше диапазона рабочих частот. Данный метод иногда применяли в дорогих стационарных АМ - приемниках, но в УКВ - диапазоне такой подход представлялся чрезмерно дорогостоящим.

На рисунке 1.3 изображена функциональная схеме инфрадинного УKB - приемника. При инфрадинной схеме преселектор делается неперестраиваемым и широкополосным - на весь диапазон приема, что существенно упрощает его конструкцию. Входные цепи (фильтры, УВЧ, смеситель) должны обладать широким динамическим диапазоном и высокой линейностью. Но это уже схемотехническая проблема, вполне решаемая при современной элементной базе. Настройка на станцию осуществляется исключительно путем перестройки частоты первого гетеродина.

Рисунок 1.3 - Функциональная схеме инфрадинного УKB - приемника с широкополосным преселектором

При испытаниях приемник продемонстрировал такие характеристики, как шаг перестройки по частоте - 10 кГц в диапазоне 65,8 - 74 МГц и 100 кГц в диапазоне 88 - 108 МГц; реальная чувствительность - не менее 3 мкВ; избирательность по паразитным каналам и двухсигнальная избирательность по соседнему каналу приема - не хуже 60 дБ; нелинейные искажения выходного сигнала - не более 1%.

Инфрадинная схема приемника не подходит, т.к. верхняя граничная частота приема 850 МГц, а ПЧ будет еще выше. Это приведет к следующим дополнительным затратам:

- на тщательную разводку печатных плат;

- на более качественные комплектующие, применяемые в преобразователе частоты.

Следовательно, применяем супергетеродинную схему приемника.

1.3.2 Выбор элементной базы для УКВ - ДМВ приемника

Выбор элементной базы производится следующим критериям:

· дешевизна;

· доступность в приобретении и техническом обеспечении;

· обеспечение заданных параметров;

· напряжение питания 5 В;

· DIP корпуса для микросхем, т.к. проектируемый УКВ - приемник предназначен для бытового использования (температурный диапазон от - 20⁰С до + 35⁰ С) и пластмассовые -- для остальных радиоэлементов.

Модуль РЧ. Основным компонентом здесь является селектор каналов. Выбираем селектор исходя из следующих параметров:

- малогабаритный;

- всеволновый;

- селектор с с синтезом частоты (PLL), не требуется источник высокостабильного напряжения + 30 В;

- антенное гнездо SNIR (или IEC) диаметром 9 мм - рассчитаное на непосредственное подключение антенного штекера, что исключает лишние электрические контакты;

- выходные цепи селектора -- симметричные, такое решение предполагает непосредственное соединение с симметричным входом фильтра на ПАВ радиоканала;

- минимальный фазовый шум.

Таблица 1.2 - Функциональные возможности, схемные и конструктивные отличия, аналоги селекторов

Селектор	Тип	Способ настройки	Антенный вход	Выход ПЧГ	Габариты, мм	Аналог (фирма)
СК-В-142	-	PLL	SNIR (2)	Симм.	94х72х20	СК-В-41, СК-В-151
KS-H-62	Всев	PLL	SNIR	Симм.	82x55x20	UV816(PHILIPS)
KS-H-64	Всев	PLL	SNIR	Симм.	82x55x20	UV816(PHILIPS)
KS-H-92	Всев	PLL	SNIR	Симм.	66x46x19	UV915(PHILIPS)
KS-H-134	Всев	PLL	SNIR	Симм.	53x43,5x14	UV1316MK2 (PHILIPS)

1) Указаны для сравнения. Диапазоны: МВ без кабельных каналов, ДМВ.

2) Антенные входы - раздельные для МВ и ДМВ.

Таблица 1.3 - Основные электрические характеристики селекторов

Селектор	Усиление, дБ	Напряжение настройки (Uн), В	Избирательность	Коэффициент шума, дБ	Uпит, В	Iпот мА
		min	max	по ПЧ, дБ	по зерк. каналу, дБ
СК-В-142-2	36	0,5	28	50	50	12	12	80
KS-H-62, KS-H-64	38	1	33	60	66	11(max)	12	85
KS-H-92	38	1	33	60	66	9...11	12	85
KS-H-134	38	0,5	28	70	70	9	5	130

На основе анализа существующих селекторов по заданным требованием (табл.1.2 и табл.1.3), выбираем KS-H-134.

Балансный смеситель

Таблица 1.4 - Основные электрические характеристики смесителей

Микросхема	Uп, В	fmax, МГц	Кш, дБ
SA612AN	4,5…8	500	5
NE(SA)602N/D	4,5…7	200 МГц	5
К174ПС1	4,5…15	200 МГц	8
К174ПС2	4,5…9	300 МГц	9
К174ПС4	4,5…9	1000 МГц	9.5
S049	4.5...8	200 МГц	8

Дополнительное требование

- двойной (синфазный сигнал);

- частота гетеродина < 200 МГц, т.к. в селекторе каналов происходит 1-е преобразование ПЧ -- на входе смесителя 31,7 МГц.

Как видно из раздела 1.3.2 зарубежные микросхемы выигрывают по параметрам. Но так как, проектируется устройство для приема звукового вещания, требования к коэффициенту шума не учитывается при выборе смесителя.

Выбираем смеситель на основе микросхемы К174ПС1.

Операционный усилитель.

Дополнительные требования:

- одноканальный;

- с полевыми транзисторами;

- без дополнительных обвязывающих элементов.

Таблица 1.5 - Основные электрические характеристики ОУ

ОУ	КУ	Uсм, мВ	Косл сф	f1, МГц
КР140УД8 (TL081)	20	30	64	2
КР140УД18/22 (LF155)	50	10	80	1
КР153УД1/3 (мA709)	10	5	65	5
КР544УД1	200	20	80	1
КР544УД2	10	50	70	15
КР574УД3 (LF155)	50	10	80	1
КР574УД4 (TL081)	50	10	74	1

Так как, только ОУ, из выше перечисленных, серии КР544 содержат внутреннюю цепь корректировки, то выбирается ОУ - КР544УД2.

Модуль ЗЧ

Комплексный стереодекодер.

Дополнительные требования -- не учитываем стереодекодеры для карманных и автомобильных приемников, т.к. параметры у них изначально не удовлетворяют нашим требованиям.

Таблица 1.6 - Основные электрические характеристики стереодекодеров

Микросхема	Uпит, В	Разделение каналов, дБд	Кнел, %
AN7410	6	45	0,07
AN7420/1	3,5...12	45	0,1
AN7470	-	55	0,04
LM4550	8...15	57	0,1
TDA1005A	8...18	50	0,1
TEA1330	3...14	-	0.3
К174ХА51	2,7…5,73	43	0,3
LA3375	4,5...9	65	0.1
TA7343	-	45	0.3

Из таблицы 1.6 выбираем стереодекодер LA3375, т.к. к этой микросхеме предъявляются строгие требования, иначе каскады, следующие за ней, будут перегружаться поднесущей частотой.

Аудиопроцессор, выбираем TDA8425, т.к. отечественная промышленность не выпускает их и она самая используемая в производстве и, следовательно -- доступная.

Усилитель мощности звуковой частоты выбираем из следующих условий:

- для автомобильных устройств (минимум необходимых элементов, более полное использование напряжения питания);

- 10 - 20 Вт выходной мощности;

- коэффициент нелинейных искажений < 1 % (при номинальной выходной мощности);

- два канала в мостовом включении (нет необходимости использовать на выходе разделительный конденсатор при однополярном питании);

Из предлагаемых на сегодняшний рынок микросхем УМНЧ можно выделить несколько производителей. Самые распространенные и доступные в России это Philips. Из них подходят только группа микросхем TDA1552...TDA1557 и TDA1010. Последняя - устарела, и поэтому стараются не использовать в новых устройствах.

Для облегчения сложности разводки применяем микросхему с минимальным количеством ножек - TDA1552, TDA1553 и TDA1557. В последних двух микросхемах используется дополнительный внешний конденсатор емкостью 100 мкФ. Поэтому выбираем микросхему TDA1552.

Модуль управления

Здесь центральным компонентом служит микроконтроллер. Выбираем микроконтроллер исходя из следующих параметров:

- внутренняя ПЗУ память -- 8 кб;

- 32 порта ввода-вывода;

- 8-ми разрядная шина данных.

Сегодня в мире выпускаются тысячи типов микроконтроллеров (МК). В группе лидеров такие компании как Atmel, Dallas Semiconductor, Intel, Infineon Technologies (бывшая Siemens Semiconductor Group), Microchip Technology Inc., Philips Semiconductors, Zilog и др.

Наибольшая доля мирового рынка МК принадлежит восьмиразрядным устройствам (около 50 % в стоимостном выражении).

В таблицах приведены основные технические характеристики 8-разрядных МК наиболее популярных в России семейств. Их производители имеют в нашей стране своих официальных дистрибьюторов, поэтому МК этих фирм являются реальными кандидатами на применение в российских разработках.

В таблицах приняты следующие сокращения: СО - выход тактового сигнала; ISP - внутрисхемное программирование.

Таблица 1.7 - Восьмиразрядные CISC-MK семейства MCS-61 фирмы Intel

МК	Максимальная тактовая частота, МГц	ПЗУ/ППЗУ Кбайт	ОЗУ, байт	Число ввода-вывода	Другая периферия особенности
8хС62, 80хС32	24	8	256	32	--
8хС5хL	24	8…32	256	32	--
8xC51FA	24	8	256	32	--
8xL51Fx	16	8…32	256	32	--
8xC51RA	24	8	512	32	Четыре уровня прерываний. СО

Таблица 1.8 - Восьмиразрядные CISC-MK с ПЗУ и ППЗУ фирмы Philips

МК	Максимальная тактовая частота, МГц	ПЗУ/ППЗУ Кбайт	ОЗУ, байт	Число линий ввода/вывода	Последовательные каналы	Другая периферия, особенности
8хС52, 80С32	33	8	256	32	UART	2 DPTR, 4 уровня прерываний, СО
8XC51FA	33	8	256	32	UART	2 DPTR., 4 уровня прерываний, СО
8xC51RA+	33	8	512	32	UART	2 DPTR, 4 уровня прерываний, СО
8XC652	24	8	256	32	ART, I2C	--
8XC654	24	8	256	32	ART, I2C	Пониженный уровень ЭМП

Таблица 1.9 - Восьмиразрядные С SC-MK семейства MCS-261 фирмы Intel

МК	ПЗУ/ ППЗУ, Кбайт	ОЗУ, байт	Таймеры/ счетчики	Последовательные каналы
8xC251SA	8	1024	3 + РСА + WDT	UART
8хC251SP	8	512	3 + РСА + WDT	UART
8хС151SA	8	256	3 + РСА + WDT	UART

Примечание. Максимальная тактовая частота всех модификаций - 16 МГц. число ввода/вывода - 32.

Таблица 1.10 - Восьмиразрядные CISC-MK семейства 80С51 фирмы Philips

МК	Ммаксимальная тактовая частота, МГц	ПЗУ/ППЗУ, Кбайт	ОЗУ. байт	Таймеры/ счетчики	Последовательны каналы
P51XAG1х	30	8	512	3+WDT	2 UART

Примечание. Все МК содержат 32 пинт ввода/вывода.

Таблица 1.11 - Восьмиразрядные RISC-MK семейства РIС16Схх фирмы Microchip

МК	Максимальная тактовая частота, МГц	Кодовая памятъ ОТР слов	ОЗУ. байт	Таймеры/ счетчики	Число линий ввода/ вывода	Последовательные каналы	Другая периферия, особености
PIC16C67	20	8192	368	3+WDT	33	USART, SPI	2 ССР, PSP

Так как нам не требуются дополнительные каналы и периферии, то выбирается наиболее простой - семейства 8хС62, 80хС32.

Микропроцессор AT89С62 фирмы ATMEL обладает большей распространенностью и широко развита техническая поддержка на русском языке.

Светодиодный индикатор желательно применить одномодульный и из отечественного ассортимента, т.к. на зарубежные индикаторы все еще высока стоимость - ТОТ-3361AG (можно любого цвета).

Энергонезависимое ПЗУ выбирается только по одному параметру - необходимый размер памяти для хранения информации. Стоимость практическая одинаковая у всех производителей. Необходимо 4 кбит памяти.

Таблица 1.12 - Основные электрические характеристики ППЗУ

Микросхема	Объем памяти, кбит	Аппаратная защита	Напряжение питания, В
AT24C04	4	--	1,8...5,5
AT24C04A	4	Есть	1,8...5,5
M24C04	4	Есть	2,5...5,5
AT24C08	8	--	1,5...5,5
AT24C08А	8	Есть	1,5...5,5
M24C08	8	Есть	2,5...5,5

Так как у нас хранятся только временные данные, то выбираем AT24C04.

Для увеличения нагрузочной способности порта процессора применяем мощные повторители.

Дополнительные данные:

- выходной ток до 20 мА;

- КМОП входные и выходные уровни.

Из всей номенклатуры нам удовлетворяет серия КР1533 или ее аналог 74АСххх.

Таблица 1.13 - Основные электрические характеристики повторителя

Элемент	Iвых, мА	fmax	Температурный диапазон
КР1554ЛИ9 (74АС34)	24	150	- 450С…+ 850С

Сведем список выбранных элементов в табл.1.14

Таблица 1.14 - Элементная база для создания проектируемого устройства

Блок РЧ	Блок ЗЧ	Блок упраления	Блок питания
KS-H-134	LA3375	SFH-508-306	1N4001
К174ПС1	TDA8425	24C04	7812
К174ХА6	TDA1552Q	КР1554ЛИ9
КР544УД2	КТ3102ГМ	AT89C52-12PC
КП303Г		ТОТ-3361
КТ3107ГМ		КТ209
КТ3102ГМ		АЛ307
КД522		КД522

2. Конструкторский раздел

2.1 Описание структурной схемы

Модуль РЧ

Устройство выполнено по схеме супергетеродина с двойным (при узкополосным приеме - с тройным) преобразованием частоты. Первое преобразование осуществляет СКВ. Селектор каналов управляется по шине I²C, формируемой блоком управления. К симметричному выходу селектора подключен ПАВ-фильтр первой ПЧ (31,7 МГц).

После фильтра первой ПЧ следует преобразователь частоты, на выходе которого стоит фильтр второй ПЧ -- 10,7 МГц. Отфильтрованный сигнал второй ПЧ поступает на частотный детектор. Параллельно сигнал ПЧ заводится на цепи АРУ, БШН, S-метра. Далее комплексный стереосигнал поступает на ОУ, усиливается до уровня, необходимого для нормальной работы стереодекодера.

Модуль ЗЧ

Комплексный стереосигнал с частотного детектора модуля РЧ поступает на стереодекодер. Далее низкочастотный сигнал левого и правого каналов поступает на аудиопроцессор, где происходят необходимые усиление, частотная коррекция и регулировка звукового сигнала. Затем сигнал ЗЧ подается на усилитель мощности, который позволяет производить бесшумное переключение каналов. В приемнике режим MUTE одновременно включается и в оконечном УЗЧ и по шине I²C в аудиопроцессоре. Одновременно сигнал ЗЧ подается на усилитель для работы низкоомных стереотелефонов.

Модуль управления

Модуль управления выполнен на микроконтроллере и формирует сигналы управления по шине I²C для управления селектором каналов, аудипроцессором, энергонезависимым ПЗУ и однокристальными часами (модуль РЧ).

Блок управления имеет клавиатуру 4х4 плюс две дополнительные кнопки, восьмиразрядное табло, светодиоды -- «Стерео», «Узкая полоса», фотоприемник. Мощные повторители служат для увеличения нагрузочной способности порта процессора. При включении «тихого» режима отключается динамическая индикация.

2.2 Описание работы УКВ-ДМВ приемника по схеме электрической принципиальной

Приемник состоит из четырех основных модулей:

1. В модуле РЧ находится всеволновый селектор каналов. Модуль осуществляет двойное преобразование частоты, частотное детектирование и усиление полученного напряжения НЧ или комплексного стереосигнала (КСС). Также здесь выполнены схема бесшумной настройки, АРУ и S-метра. К модулю можно подключить субмодули узкополосного приема и дополнительного фильтра.

2. Модуль ЗЧ осуществляет декодирование стереосигнала, предварительное усиление, регулировку тембров НЧ и ВЧ, переключение стереоэффектов, усиление мощности НЧ и позволяет производить прослушивание программ через стереотелефоны, подключение внешнего источника сигнала к усилителю приемника, подключение аккустических систем с сопротивлением от 4 до 8 Ом к усилителю мощности приемника. На модуле также находятся три стабилизатора напряжения, необходимые для питания остальных блоков приемника.

3. Модуль управления имеет в своем составе микроконтроллер, формирующий шину управления I2C, 8-разрядную динамическую индикацию, клавиатуру 4х4. Текущие настройки сохраняются в энергонезависимом ЭСППЗУ отдельно для каждой ячейки памяти. Все основные регулировки можно производить с пульта дистанционного управления с RC-5 протоколом.

4. Модуль питания формирует напряжение 16 В, необходимое для питания всего приемника и 31 В для селектора канала. Максимальный ток нагрузки - до 4,5 А.

2.2.1 Модуль радиочастоты

Данное устройство выполнено по схеме супергетеродина с двойным (при узкополосном приеме -- с тройным) преобразованием частоты. Первое преобразование осуществляет малогабаритный селектор каналов А1.1 - KS-H-132 (Selteka), имеющий в своем составе синтезатор частоты.

Селектор каналов управляется по шине I²C, формируемой блоком управления. К симметричному выходу селектора (выводы 9,10) подключен ПАВ-фильтр 1-й ПЧ 1ZQ1 УФП3П7-5.48 с центральной частотой, расположенной в интервале от 31,5 до 38 МГц (в нашем приемнике - это 31,7 МГц) и полосой пропускания по уровню - 3дБ около 800 кГц. Подобные фильтры используются в телевизорах с параллельным каналом звука и в небольшом количестве есть у авторов. Выход фильтра согласован катушкой 1L1 , которая создает с выходной емкостью фильтра колебательный контур, настроенный в резонанс на рабочей частоте. Это позволяет уменьшить потери в фильтре до 3 - 4 дБ и сузить полосу пропускания по первой ПЧ до 500 - 600 кГц. Вместо ПАВ - фильтра можно применить 3-х контурный ФСС - с катушками связи на первом и последнем контурах. В этом случае лишь увеличатся габариты. Выходной импеданс селектора чисто активный и равен 100 Ом. Можно попробовать использовать здесь обычный фильтр 38 МГц на ПАВ с «двугорбой» АЧХ, применяющийся в радиоканалах современных телевизоров, но из-за того, что полоса по 1-й ПЧ в этом случае будет около 7 МГц, видимо, возрастут шумы и упадет избирательность по соседнему каналу ( не проверялось).

После фильтра 1-й ПЧ следует преобразователь частоты на 1DA1 К174ПС1 на выходе которого стоит фильтр 2-й ПЧ - 10,7 МГц, выполненный на одном пьезокерамическом фильтре 1ZQ2 и согласованный контуром 1L2, 1C5. Гетеродин микросхемы 1DA1 стабилизирован кварцевым резонатором 1BQ1 - 21 МГц. Отфильтрованный сигнал второй ПЧ поступает на 1DA2 К174ХА6, в которой происходит дальнейшее усиление, ограничение и детектирование ЧМ сигналов. Параллельно сигнал ПЧ заводится на схему АРУ, БШН, S-метра, собранную на транзисторах 1VT1 - 1VT5. Аналогичные внутренние цепи К174ХА6 при этом не используются т.к. из-за большого уровня входного сигнала, поступающего на ее вход они работают неэффективно. Схема на транзисторах имеет большой динамический диапазон и работает лучше. Отфильтрованный сигнал ПЧ усиливается резонансным каскадом на 1VT1, настроенным на 10,7 МГц, затем поступает на логарифмический детектор, выполненный на транзисторе 1VT3 и диоде 1VD2. При малых уровнях сигнала входное сопротивление каскада велико из-за высокого сопротивления закрытого диода 1VD2 в эмиттерной цепи 1VT2. Каскад работает как линейный детектор. С увеличением уровня сигнала начинает открываться диод 1VD2, входное сопротивление каскада падает и шунтирует входной сигнал. С этого момента каскад начинает работать как логарифмический детектор. Характеристику детектора можно изменять базовым смещением транзистора 1VT3 и подбором диода 1VD2. Выпрямленное напряжение интегрируется на 1C25 и сопротивлении 1R12 + входное сопротивление эмиттерного повторителя на 1VT4. Напряжение, обратно пропорциональное входному сигналу, с выхода эмиттерного повторителя 1VT4 через делители на 1R15 и 1R17 поступает соответственно на вывод 1 селектора каналов (АРУ) и на ключевые каскады на транзисторах 1VT5 и 1VT2, в которых происходит двойная инверсия управляющего напряжения и приближение его к ТТЛ сигналу, служащему для управления шумоподавителем и остановкой автосканирования. Комплексный стереосигнал с вывода 7 К174ХА6 поступает на операционный усилитель 1DA4 КР544УД2. Усилитель почти в 3 раза усиливает КСС до уровня 300-600 мВ, необходимого для нормальной работы стереодекодера.

На принципиальной схеме блока РЧ есть микросхема 1DD1 PCF 8583 - это часы, управляемые по шине I²C.

2.2.1.1 Субмодуль дополнительного фильтра

Если в вашей местности можно принимать более 7 - 10 станций в «верхнем» радиовещательном диапазоне, то для повышения избирательности по соседнему каналу печатная плата предусматривает установку более сложного фильтра ПЧ на двух пьезокерамических фильтрах (рис.2.1).

Рисунок 2.1 - Субмодуль дополнительного фильтра

Суммарное затухание в этом фильтре равно 6 - 8 дБ и определяется апериодическим компенсирующим усилителем, выполненным на DA1 S595 (ф.Temic). Усиление каскада должно компенсировать потери во втором фильтре ZQ2 и его можно подобрать резистором R1. Увеличивать усиление и компенсировать потери двух фильтров не имеет смысла, т.к. после селектора каналов, имеющего коэффициент усиления не менее 40 дБ и К174ПС1 - 20 дБ, уровень сигнала второй ПЧ - единицы и десятки милливольт. Фильтр с компенсирующим усилителем выполнен на ЧИП-элементах и собран на отдельной плате, которая запаивается вертикально вместо одиночного фильтра (точки 1,2,3). Питание + 5В -- точка 4.

2.2.1.2 Субмодуль узкополосного приема

Радиоприемник позволяет вести прием станций с узкополосной ЧМ. Для этого нужно изготовить субмодуль узкополосного приема. Принципиальная схема субмодуля приведена на рис 2.2.

Рисунок 2.2 - Субмодуль узкополосного приема

Узкополосный приемник на микросхеме MC3361 не имеет особенностей и собран по типовой схеме, неоднократно описанной в литературе. Он позволяет качественно принимать радиостанции с девиацией частоты от 1 до 5 кГц. Этот блок выполнен на отдельной печатной плате и может не изготавливаться. Коммутация ШП\УП осуществляется процессором блока управления, при нажатии кнопки 3S1 или с ПДУ. При этом включается светодиод 3VD1, логический «0» с P3.6 (точка 9) процессора открывает транзистор VT1 субмодуля, который управляет реле K1 субмодуля. На вход операционного усилителя 1DA4 через свободноразомкнутые контакты реле K1 поступает НЧ сигнал с MC3361, где он также усиливается (вход 10,7 МГц все время подключен и не коммутируется). При подключении данного блока нужно удалить перемычку J1 на блоке ВЧ. На печатной плате эта перемычка выполнена в виде зазора на печатном проводнике между 7 выводом 1DA2 и 1C36 и легко устанавливается или не устанавливается каплей припоя во время пайки. По-возможности коротким, коаксиальным кабелем соедините 9 точку блока ВЧ с 8 точкой субмодуля. Дальнейшее прохождение НЧ сигнала через стереодекодер никак на качестве сигнала не отражается.

Узкополосные станции можно принимать и на основном варианте приемника, не изготавливая специальный субмодуль. Для этого нужно увеличить до 10 кОм резистор 1R8 (не забывая уменьшать его при приеме радиовещательных станций). Этот резистор позволяет менять крутизну дискриминатора, благодаря чему можно получить больший уровень НЧ сигнала от малой девиации. При этом нужно смириться с плохой работой шумоподавителя из-за малых уровней ВЧ сигнала узкополосных станций и, все же, малым уровнем НЧ сигнала. Резистором R6 устанавливается порог срабатывания шумоподавителя.

Если недостаточен шаг перестройки по частоте 50 кГц, то в субмодуле можно ввести плавную настройку ±25 кГц, удалив кварцевый резонатор BQ1 на 10,235 МГц, конденсатор C4 и подав на 1-й вывод микросхемы DA1 сигнал от отдельного плавного генератора с уровнем 100…200 мВ и частотой от 10210 кГц до 10260 кГц.

2.2.2 Модуль звуковой частоты

Комплексный стереосигнал (КСС) с частотного детектора РЧ через контакт 8 разъема ХР2 модуля ЗЧ поступает на стереодекодер, выполненный на микросхеме 2DA1 LA3375 модуля ЗЧ.

Стереодекодер выполнен на LA3375. Схема включения LA3375 - типовая. Выход этой микросхемы дополнительно можно использовать как линейный выход приемника.