K174XA42 - jednoukładowy odbiornik radiowy FM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / odbiór radia

 Komentarze do artykułu

Mikroukłady K174XA42A i K174XA42B są przeznaczone do pracy w ekonomicznych odbiornikach nadawczych i komunikacyjnych sygnałów o modulowanej częstotliwości. Mikroukłady zawierają wszystkie jednostki funkcjonalne superheterodynowego odbiornika FM (od wejścia antenowego do wyjścia AF) i wymagają minimum załączników do jego realizacji: obwód rezonansowy LC, kilka kondensatorów i jeden rezystor.

Regulacja takiego odbiornika sprowadza się do ustawienia obwodu lokalnego oscylatora - ustawienia granic zasięgu. Stało się to możliwe dzięki niskiej częstotliwości pośredniej - 70 kHz, która pozwala na użycie nie przestrajalnych filtrów RC do selekcji sygnału, porzucając krytyczne filtry LC rezonansu pasmowego.

Duże wartości odchylenia sygnału wejściowego - 50 i 75 kHz - przy niskim IF prowadzą do zniekształcenia sygnału AF. Aby je wyeliminować, zastosowano system sprzężenia zwrotnego częstotliwości, który zmniejsza („kompresuje”) odchylenie pięciokrotnie - odpowiednio do 10 i 15 kHz. Mikroukład jest wyposażony w wysoce wydajny system korelacji tłumienia szumów (bezszumowe strojenie - BSN). Tłumi sygnał audio podczas niedokładnego strojenia, wejścia w pobliżu szumów i po dostrojeniu do kanału obrazu.

Urządzenie K174XA42A przeznaczone jest do pracy w komunikacyjnych odbiornikach radiowych. i K174XA42B - w odbiornikach nadawczych do celów domowych. Mikroukład K174XA42 może być również stosowany w ścieżkach radiowych sprzętu telewizyjnego, w telefonach z kanałem radiowym, w osobistych i biznesowych systemach komunikacji radiowej, urządzeniach przywoławczych, urządzeniach zabezpieczających i sprzęcie telekontroli. Niewielka liczba wymaganych elementów zewnętrznych, łatwość konfiguracji i niski koszt sprawiają, że jest bardzo atrakcyjny do szerokiego zastosowania w projektach radioamatorskich.

Ten mikroukład jest produkowany w plastikowej obudowie w dwóch wersjach: K174XA42A - w osiemnastopinowej obudowie 2104.18-4 (238.18-3) i K174XA42B - w szesnastopinowej obudowie 2103.16-9 (238.16-2). Rysunki obudowy pokazano na rys. 1. Waga urządzenia nie przekracza 2,5 g. Kompletnym analogiem K174XA42A jest mikroukład TDA7000; K174ХА42Б i TDA7010 różnią się jedynie rodzajem obudowy.

Rys.1 (kliknij, aby powiększyć)

Typowe obwody do włączania mikroukładów K142XA42A i K174XA42B pokazano na ryc. 2a i b, odpowiednio. Wyprowadzenie K174XA42A: pin. 1 - podłączenie kondensatora filtra korelatora; szpilka. 2 - wyjście wzmacniacza AF (otwarty kolektor); szpilka. 3 - podłączenie kondensatora generatora szumów; szpilka. 4 - połączenie kondensatora filtra pętli systemu operacyjnego według częstotliwości; szpilka. 5 - dodatnia moc wyjściowa; szpilka. 6 - podłączenie obwodu LC lokalnego oscylatora; szpilka. 7-12 - podłączenie kondensatorów filtra pasmowego IF; szpilka. 13,14 - wejście wzmacniacza sygnału częstotliwości radiowej; szpilka. 15 - podłączenie kondensatora obwodu wejściowego wzmacniacza ograniczającego 1; szpilka. 16 - wniosek ogólny; ujemna moc wyjściowa: pin. 17 - podłączenie kondensatora przesuwnika fazowego detektora częstotliwości; szpilka. 18-połączenie kondensatora przesuwnika fazowego korelatora.

Rys.2 (kliknij, aby powiększyć)

Układ K174XA42B, w porównaniu do K174XA42A, nie ma pinów 3 i 10, dlatego numeracja pinów w jego wyprowadzeniach jest odpowiednio przesunięta.

Podstawowe parametry elektryczne w Tacr. śr. ° 25±10°С

Znamionowe napięcie zasilania, V...4,5
Pobór prądu, mA, nie więcej ....8
Częstotliwość wejściowa RF, MHz....5...150
Czułość (ograniczenie poziomu napięcia wejściowego -3 dB), µV....6
Napięcie wyjściowe ZCH, m.... 100
Współczynnik zniekształceń nieliniowych,%, nie więcej niż .... 0,5
Rezystancja rezystora obciążenia w obwodzie otwartego kolektora wzmacniacza wynosi 34 kΩ, nie więcej, przy napięciu zasilania
4,5 V...22
9 V....47
Stosunek sygnału do szumu*, dB, nie mniej....50
Współczynnik tłumienia składowej AM*, dB, nie mniej....50

* Te parametry są mierzone w następujących warunkach: napięcie zasilania 4,5 V, częstotliwość wejściowa RF 69 MHz, odchylenie częstotliwości -+50 kHz, częstotliwość podstawowa 1 kHz; przy pomiarze współczynnika odrzucenia AM głębokość modulacji wynosi 30%.

Maksymalne dopuszczalne wartości parametrów

Napięcie zasilania, V......2,7...9
Maksymalne napięcie wejściowe RF, mV....200
Zakres temperatur pracy, С...-10...+55

Uproszczony schemat funkcjonalny urządzenia K174XA42A pokazano na ryc. 3.

Odbiornik FM jest zbudowany według schematu superheterodynowego z pojedynczą konwersją częstotliwości. Sygnał wejściowy po wzmocnieniu jest mieszany z sygnałem lokalnego oscylatora. Ze względu na stosunkowo niską częstotliwość pośrednią (IF) sygnału pobieranego z wyjścia miksera, amplituda składowych po stronie konwersji jest tak mała, że ​​praktycznie nie występują na wejściu wzmacniacza sygnału o częstotliwości pośredniej.

Rys.3 (kliknij, aby powiększyć)

Aktywny filtr IF czwartego rzędu służy do tłumienia sygnałów spoza pasma. Sygnał wyjściowy wzmacniacza-ogranicznika filtra 1 normalizuje amplitudę. Wzmacniacz ograniczający 1 ma duże wzmocnienie (ponad 90 dB) i zakres dynamiki. Przekonwertowany sygnał IF podawany jest na wejście detektora częstotliwości i jednocześnie na wejście korelatora.

Detektor częstotliwości jest konwerterem częstotliwość-napięcie. Zdemodulowane napięcie o niskiej częstotliwości jest dostarczane po pierwsze do drugiego wzmacniacza ograniczającego, a następnie do lokalnego oscylatora, zamykającego pętlę sprzężenia zwrotnego częstotliwości w systemie, a po drugie do wejścia przełącznika bezszumowego systemu strojenia (BSN). a następnie do wyjścia przedwzmacniacza AF i odbiornika.

Sygnał wyjściowy korelatora służy do sterowania wyłącznikiem systemu BSHN, który tłumi zakłócenia międzybiurowe.

Oprócz tych węzłów mikroukład zawiera wewnętrzny stabilizator napięcia zasilania (nie pokazany na schemacie), wzmacniacz wyjściowy AF (jest pokazany na schemacie jako tranzystor VT1) i generator szumów zawarty w systemie BSHN. Generator szumów imituje szum FM i jest podłączony przełącznikiem do wejścia przedwzmacniacza AF w przypadku przełączania z jednej odbieranej stacji na drugą lub gdy strojenie jest niedokładne. Sygnał szumu w tych przypadkach wskazuje na sprawność ścieżki odbiorczej-wzmacniającej. Mikroukład K174XA42B nie zapewnia kontroli generatora szumów.

Odbiornik wykorzystuje demodulację częstotliwości ze sprzężeniem zwrotnym częstotliwości - wyjściowy sygnał AF demodulatora służy do odpowiedniego przesunięcia częstotliwości lokalnego oscylatora w przeciwfazie z sygnałem IF. Osiągnięto w ten sposób zmniejszenie odchylenia częstotliwości sygnału IF, a w konsekwencji prawie całkowity brak zniekształceń harmonicznych sygnału wyjściowego. Wymagany stopień „kompresji odchylenia” uzyskuje się, jeśli pojemność obwodu oscylacyjnego lokalnego oscylatora Co = Sk + Cpar + Svar zostanie wybrana z zależności empirycznej: Co = Fo / 2 (Sk - pojemność kondensatora pętli, Spar - pojemność pasożytnicza obwodu, Svar - pojemność żylaka - element strojenia, pojemność wszędzie w pikofaradach; Fo - częstotliwość strojenia obwodu w megahercach). Wyrażenie to, mające zastosowanie do wszystkich wartości częstotliwości w zakresach VHF-1 i VHF-2, pozwala określić parametry obwodu lokalnego oscylatora - pojemność kondensatora, a następnie indukcyjność cewki.

Aktywny filtr pasmowy mikroukładu IF składa się z trzech sekcji: filtra górnoprzepustowego drugiego rzędu, filtra pasmowego pierwszego rzędu i filtra dolnoprzepustowego pierwszego rzędu (patrz fragment obwodu w Rys. 4; numeracja kondensatorów odpowiada rys. 2, a).

Rys.4 (kliknij, aby powiększyć)

Pogrubione kropki wskazują szpilki mikroukładu. Wartości znamionowe kondensatorów zewnętrznych i wartości częstotliwości odcięcia ogniw przy IF 70 kHz są wyznaczane dla transmitancji układu zgodnie ze znanymi zależnościami [1]:

Łącze LPF-II: C9 = 3300 pF, C13 = 180 pF, fo = 94 kHz;

łącze PF-I: C4 = 330 pF, C1 = 3300 pF, fv = 103 kHz, fn = 10,3 kHz;

Łącze LPF-I: C2 = 150 pF, fo = 88,4 kHz.

Zastosowana konstrukcja obwodu filtra pasmowoprzepustowego zapewnia wysoką selektywność, minimalny pobór mocy i dobry zakres dynamiki. Charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową filtra pasmowoprzepustowego przedstawiono na ryc. 5.

Ris.5

Do tłumienia sygnałów fałszywych kanałów odbiorczych używany jest system BSHN. Działanie systemu opiera się na korelacji sygnału IF i tego samego sygnału, opóźnionego i odwróconego. Oba sygnały są podawane na wejście korelatora. Jeżeli sygnał bezpośredni Upf jest ciągiem spójnych impulsów o stałym okresie (jak w przypadku odbioru stacji nadawczej), to opóźnienie sygnału U'f powinno być równe okresowi powtarzania. Taki sygnał uzyskuje się poprzez odwrócenie sygnału bezpośredniego.

Sygnał jest odwracany i opóźniany przez filtr fazowy (nie pokazano na schemacie na rys. 3). Przy dokładnym dostrojeniu do stacji kształty obu sygnałów są identyczne i mają wysoki stopień korelacji (rys. 6a). Po rozstrojeniu faza sygnału u'pch przesuwa się względem linii prostej (rys. 6,6) - korelacja jest niewielka. W wyniku interferencji lub szumu zachodzą znaczące zmiany okresu i kształtu sygnału U'pch (rys. 6, c); w takich przypadkach praktycznie nie ma korelacji.

Ris.6

Na podstawie wyniku porównania tych sygnałów korelator generuje sygnał sterujący dla przełącznika, który płynnie włącza wzmacniacz AF przy wysokiej korelacji lub generator szumów przy niskiej korelacji. Eliminuje to przechodzenie różnych kliknięć, szumów i ostrych dźwięków do wyjścia odbiornika.

Napięcie odniesienia potrzebne do pracy demodulatora i korelatora częstotliwości tworzą wewnętrzne aktywne przesuwniki fazowe wykonane na wzmacniaczach operacyjnych o wzmocnieniu jednostkowym, przesuwnik fazowy (filtr fazowy) zapewnia przesunięcie fazowe sygnału o p/2 przy częstotliwości fpch = K/Sph, gdzie Sph to kondensator pojemnościowy podłączony do pinu. 17 mikroukładów (patrz ryc. 3). Przy rezystancji rezystorów R2 i R3 mikroukładu wskazanej na tym schemacie i pojemności kondensatora Cf równej 330 pF (C7 na ryc. 2a), fp = 70 kHz. Sygnały wejściowe i wyjściowe Uppch i U'pch pozostają pod stałym napięciem przy dowolnej częstotliwości.

W korelatorze wewnętrzny przesuwnik fazowy z zewnętrznym kondensatorem podłączonym do pinu. 18, przesuń fazę o kolejne n/2. Zatem całkowite przesunięcie fazowe sygnałów wyniesie 180°. Po odwróceniu jednego z sygnałów są one porównywane.

System korelacji BSHN ze sprzężeniem zwrotnym częstotliwości ostatecznie zapewnia pojedynczy kanał odbiorczy i precyzyjne dostrajanie do stacji. Wyjście korelatora (z pinu 1) można wykorzystać do sterowania wskaźnikiem strojenia.

Kondensator C16 (patrz rys. 2a) określa stałą czasową systemu cichego strojenia. Filtr R1C12 ustawia stałą czasową obwodu korekcji wstępnych zniekształceń AF. Poziom szumu wchodzącego do ścieżki AF zależy od pojemności kondensatora C11; im większa pojemność, tym głośniejszy hałas. Jeśli konieczne jest zapewnienie absolutnie bezgłośnego strojenia, ten kondensator nie jest podłączony.

Kondensator C10 jest częścią filtra pętli OS pod względem częstotliwości. Usuwa fałszywy IF na wyjściu detektora częstotliwości i określa stałą czasową pętli sprzężenia zwrotnego; wpływa również na kształt charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej ścieżki.

Kondensator C15 jest filtrem w obwodzie zasilania mikroukładu. Kondensator C5 zamienia zbalansowane wejście RF mikroukładu w niezrównoważone. Instalując kondensator C5, należy maksymalnie skrócić jego przewody i podjąć działania w celu zmniejszenia sprzężenia indukcyjnego i pojemnościowego z obwodem lokalnego oscylatora. Kondensator C6 jest kondensatorem filtrującym w lokalnym obwodzie sprzężenia zwrotnego wzmacniacza-ogranicznika 1, a C7 i C8 są kondensatorami przesuwającymi fazę filtrów fazowych odpowiednio detektora częstotliwości i korelatora. Ryż. Rysunek 7 ilustruje zależność napięcia wyjściowego AF Uext od napięcia zasilania Upat przy ustalonych wartościach częstotliwości wejściowego sygnału RF fin, częstotliwości odchylenia i modulacji Fm oraz nominalnego napięcia wejściowego sygnału RF Uin.

Rys.. 7

Na ryc. 8 pokazuje zależności napięcia wyjściowego AF, na ryc. 9 - stosunek sygnału do szumu i na ryc. 10 - współczynnik harmonicznych z napięcia wejściowego sygnału RF.

Ris.8

literatura

1. 1. F. de Dieuleveult. Recepcjonistka FM. - Plany radiowe Electronlque, 1984, Ns 44.
2. 2. J. Clapper, J. Frank. Systemy pętli synchronizacji fazy i częstotliwości (przetłumaczone z języka angielskiego) - M.: Energy, 1977,
3. 3. Jedno-Chip-FM-Radio. - Elektor, 1983, t. 14, nr 6, s. 6-25.
4. 4. W. Titze, K. Shenk. Obwody półprzewodnikowe (przetłumaczone z języka angielskiego) - M .: Mir, 1982, 512s.
5. 5. D. Kasperkovitz. Zintegrowany odbiornik FM - Microelectron Reliab, 1981, t. 21, nr 2, s. 183-189. XNUMX-XNUMX.

Autor: P.Polyatykin, Moskwa; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja odbiór radia.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Specjalne piwo do podróży lotniczych 04.10.2018 Linie lotnicze Cathay Pacific z Hongkongu wypuściły na rynek piwo Betsy zaprojektowane specjalnie do konsumpcji na wysokości 10 kilometrów. Dla tych, którzy boją się latania, najlepszym sposobem na przetrwanie długiego lotu jest relaks przy zimnym piwie. Niestety na dużej wysokości potrawy, do których jesteśmy przyzwyczajeni, nie wydają się już tak smaczne, a przyczyn tego jest kilka: niska wilgotność, niskie ciśnienie i hałas w kabinie. Wraz ze wzrostem wysokości spada ciśnienie i wilgotność. Na wysokości 10 kilometrów poziom wilgotności jest mniejszy niż 12% - gorszy niż na pustyni! To połączenie zwiększonej suchości i niskiego ciśnienia znacznie zmniejsza podatność kubków smakowych na słodkie i słone potrawy. Ale chodzi też o zapach jedzenia. W suchym klimacie receptory węchowe stają się mniej wrażliwe, przez co jedzenie wydaje się pozbawione smaku. Wreszcie, naukowcy twierdzą, że hałas w tle sprawia, że ​​postrzegamy jedzenie jako bardziej mdłe. Po co tam jechać - nawet piwo! Aby jakoś temu zaradzić, linia lotnicza Cathay Pacific z Hongkongu opracowała specjalne piwo Betsy, które jest warzone na dużych wysokościach, podobno ze wszystkimi cechami percepcji smaku na wysokości 10 kilometrów. Piwo nosi imię pierwszego samolotu linii lotniczych i jest serwowane pasażerom lotów do Wielkiej Brytanii. Wiadomo o jego smaku, że jest mniej gorzki niż zwykłe „przyziemne” piwo.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Grafenowy filtr do wody

▪ Code Composer Studio - Edycja Platynowa

▪ Octospot - kamera akcji dla miłośników nurkowania

▪ Stadion generuje energię elektryczną

▪ Płeć pisklęcia jest nadal widoczna w jajku

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Medycyna. Wybór artykułu

▪ artykuł Chirurgia dziecięca. Kołyska

▪ Dlaczego Chiny tak długo pozostawały krajem „zamkniętym” i jak doszło do ich „otwarcia”? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Procedura badania wypadków przy pracy

▪ artykuł Czekolada. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Prosty odbiornik w zakresie 225-400 MHz do łączności radiowej w samolotach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024