Цифровой fm тюнер схема. Hi-Fi стереофонический FM-тюнер с цифровой шкалой и электронной регулировкой громкости, тембра, баланса

Вспоминая советские времена, каждый радиолюбитель начинал свою практику с детекторного радиоприемника. Я, честно говоря, этот момент как то пропустил, перепрыгнул сразу на мультивибраторы, усилители и т.п. Приемника я так и не сделал. Но спустя много лет с начала своей радиолюбительской карьеры, набрался достаточно опыта и возвращаться к детекторному приемнику уже не хотел. Радиоприемник сделать хотелось, но он должен был быть высшего качества, с электронной настройкой, с отображением частоты, на современной элементной базе и для современного, актуального диапозона частот. В итоге - должен был появиться Hi-Fi FM тюнер .

Современная элементная база для тюнера не особо радовала, но при этом, все же было из чего выбирать. Выбрал несколько микросхем компании Sony и Philips, сравнивал характеристики, схемотехнику, варианты построения, в итоге выбор все же выпал на микросхему Philips - TEA5711.

FM тюнер собран по блочной схеме, каждый модуль на собственной плате, сделал это специально для возможности их легкой замены. В тюнере пять блоков - сам тюнер, частотомер, блок электронной регулировки громкости и тембра, усилитель НЧ и блок стабилизаторов.

Тюнер

Тюнер , как говорилось, выполнен на микросхеме Philips TEA5711. На кристале собраны все необходимые узлы, имеется встроенный стабилизатор напряжения с очень широким диапозоном питающих напряжений от 2.1В до 12В, стереодекодер и т.п. Микросхема имеет не много внешних навесных радиоэлементов, несколько бескаркасных катушек индуктивности.

Как видите - тюнер не очень сложен, единственное неудобство - шаг расположения выводов у микросхемы - 1.778мм у корпуса SDIP32; SOT232-1 и 1.27мм у корпуса SO32; SOT287-1.
Для настройки использован многооборотный ползунковый резистор СП3, но я бы рекомендовал использовать прецизионный производства Vishay, SR Passives и им подобные.
Намоточные данные катушек индуктивности.
катушка L1 и L3 - содержат по 7 витков; L2 - 9 витков. Катушки наматываются на оправке диаметром 3мм проводом ПЭВ-0.5

Частотомер

Частотомер выполнен на микросхеме фирмы Sanyo LC7265 - представляющая собой частотомер с вычитанием величины ПЧ. В паре работает делитель частоты на LB3500. Частота ПЧ для ЧМ (FM) диапозона задается перемычками FIF1-FIF3 (выв. 11, 12, 13), а для СВ (AM) - перемычками AIF1, AIF2 (выв. 14 и 15). В данном случае установлена частота ПЧ для ЧМ (FM) +10.7 МГц.

Для дисплея рекомендовалось использовать семисегментные светодиодные индикаторы И22Б, YDD-056AO, TOD-5263BE/G с общим анодом, я смог найти недорогие DA56-11EWA. Дисплей распаян на отдельной плате и соединяется с счетной платой гибким шлейфом. Также на отдельной плате собран УВЧ - он должен располагаться как можно ближе к ПЧ тракту тюнера, поэтому платка припаяна напрямую около ноги 23 TEA5711.

Регулятор громкости и тембра

Собственно весь тюнер уже собран и можно сказать готов к использованию, но захотелось добавить небольшой усилитель ЗЧ для возможности подключения наушников, но и естественно, возникает необходимость регулировать громкость. Как раз без дела валялась микросхема К174ХА54 - однокристальный электронный регулятор громкости, тембра и баланса. Все управление осуществляется 4 кнопками, а индикация режима - 4 светодиодами.

Регулятор выполнен как единое законченное устройство, не требуется микроконтроллер для управления по шине I 2 C. Кроме того, по техническим характеристикам - коэфициент нелинейных искажений составляет всего 0,05%

Усилитель ЗЧ

Как уже говорилось ранее - усилитель ЗЧ необходим только для прослушивания на наушники. Высоких мощностей для наушников не требуется, поэтому была выбрана дешевая и доступная микросхема TDA2005, которая к тому же уже имелась в наличии. По даташиту TDA2005 способна отдавать мощность 10вт на канал с нагрузкой в 2 Ом при напряжении питания 14в. В нашем случае напряжение питания 8в, а нагрузка составляет 32 Ома, этого вполне достаточно для более чем высокой громкости. При желании, вместо наушников можно подключить малогабаритные пассивные акустические системы.

Чувствительность приемника -100 мкВ, потребляемый ток не превышает 8 мА. В качестве источников питания используются два элемента A316. Антенной служит отрезок провода длиной 20.,.30 см. При неблагоприятных условиях приема длина антенны может быть увеличена до 1... 2 м. Для прослушивания передач можно использовать стереотелефоны с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 40...100 0м. Входной сигнал, выделенный контуром L1C1, настроенным на среднюю частоту УКВ диапазона (69,5 МГц), усиливается апериодическим усилителем на транзисторе VT1 и через конденсатор С5 подается на вход детектора на транзисторах VT2, VT3.

Выделенный детектором комплексный стереосигнал (КСС) с регулятора громкости R6 через конденсатор С10 поступает на вход усилителя КСС на транзисторах VT4, VT5. Поднесущая частота КСС восстанавливается контуром L6C11, настроенным на частоту 31,25 кГц. Усилитель КСС охвачен глубокой ООС по постоянному току через резисторы R9, R10 и конденсатор С12. Благодаря этой связи режим работы по постоянному току усилителя КСС и последующих каскадов, связанных с ним гальванически, устанавливается автоматически. С выхода усилителя КСС поступает на. вход полярного детектора, собранного на германиевых диодах VD1 и VD2.

Поднесущая частота продектированного полярным детектором КСС отфильтровывается конденсаторами С 13 и С14. Эмиттерные повторители на транзисторах VT6 и VT7 согласуют высокое выходное сопротивление полярного детектора с низкоомным сопротивлением стереотелефонов. Базовые токи транзисторов VT6 и VT7 протекают через диоды полярного детектора, в результате на них возникает небольшое напряжение смещения. Такой режим работы полярного детектора позволяет уменьшить нелинейные искажения при детектировании, а также исключить из схемы полярного детектора переключатель "моно - стерео" при приеме монофонических передач. Функции транзистора VT1 может выполнять любой транзистор серии ГТ311. Транзисторы КТ315А можно заменить любыми маломощными высокочастотными кремниевыми транзисторами с граничной частотой генерации при включении по схеме с ОБ не ниже 200 МГц.

При такой замене возможно потребуется подобрать резистор R3. Для этого на его место впаивают переменный резистор сопротивлением 4,7 кОм и подстроечник катушки L5 устанавливают в положение, при котором он введен на 1/3 длины каркаса. Меняя сопротивление переменного резистора, устанавливают режим работы генератора близкий к срыву генерации. В стереотелефонах при этом будет прослушиваться сильный шум. После этого на место переменного резистора устанавливают постоянный с близким номиналом. Транзисторы VT4 - VT7 могут быть заменены любыми маломощными кремниевыми транзисторами. соответствующей структуры, имеющими статический коэффициент передачи тока не ниже 60.

Разброс этого параметра для транзисторов VT6 и VT7 не должен превышать 30 %. Катушки L1, L3 и L5 содержат соответственно 7, 5 и 7 витков провода ПЭВ-2 0,62, намотанных на стержнях из феррита 600НН длиной 12 и диаметром 2,8 мм. Шаг намотки катушек L1 и L5 составляет 1,5 мм, L3 - 2 мм. Катушка L2 содержит 15 витков провода ПЭЛШО 0,1, намотанных на корпусе резистора R2. Катушка L4 содержит 8 витков провода ПЭВ-2 0,62, намотанных на латунный (или алюминиевый) стержень диаметром 4 мм и длиной 10 мм. Перед намоткой стержень необходимо обернуть двумя слоями писчей бумаги. Шаг намотки - 1 мм. Катушку L6 наматывают на подвижном картонном каркасе, надетом на отрезок круглого (диаметром 8 мм) или прямоугольного (20 х 3 мм) стержня из феррита 400НН или 600НН длиной 60...120 мм. Ее обмотка должна содержать 130... 150 витков провода ПЭВ-2 0,18, равномерно распределенного по каркасу длиной 25 мм.

Литература: Николаев А.П., Малкина М.В. - 500 схем для радиолюбителей. 1998.

Приемник FM-диапазона

Я не стал отступать от традиции, поэтому следующая конструкция так же будет выполнена на специализированной микросхеме. На этот раз я отдал предпочтение чипу от фирмы Sony -CXA1238S . Он обладает повышенной чувствительностью, экономичностью и отличным встроенным декодером для преобразования принимаемого сигнала в стерео. Данную схему нельзя назвать простой, но с учетом того, что хороший стерео приемник занимал бы куда больше деталей, то эта схема является, наверное, самой оптимальной, как по качеству, так и по надежности.

Конструкция не содержит дефицитных и дорогих деталей, а также трудоемких в изготовлении катушек. Работает на частотах в пределах 88...108Mhz. Приемник сохраняет полную работоспособность при снижении напряжения питания до 1,9В, а потребляемый устройством ток настолько мал, что при питании от двух батареек, он сохранит свою работоспособность в течение месяца. Сигналы левого и правого стереоканалов формируются на выводах б и 5 микросхемы U1 соответственно.

Обратите внимание: вокруг некоторых транзисторов идет пунктирная линия - это корпус, один из выводов транзистора. Чаще всего этот вывод подключают к общему проводу или оставляют не подключенным.

Предлагаемый приемник не критичен ни к типам, ни к номиналам входящих в него элементов. Можно использовать резисторы любых типов с допуском не хуже ±20%, оксидные конденсаторы лучше импортные малогабаритные, остальные конденсаторы керамические.
Пьезокерамические фильтры любые широкополосные, малогабаритные, применяются во всех приемниках с УКВ диапазоном. Внешний вид Фильтров U2 U3 изображен на Рис.1 . Средний вывод подключается к общему проводу, остальные - без разницы. Фильтр U4 похож на предыдущие, но имеет два вывода и окрашен в светло-коричневый цвет. Транзистор Q1 - КТ368А, КТ368Б, КТ3102 с буквенными индексами от А до Е. Транзистор Q2 - КТ368А, КТ368Б, КТ339 или КТ399 с любыми буквенными индексами. Индуктивность дросселя L1 может быть в пределах от 22 до 220mkH (я ставил на 100 мкН).

Дроссель с такой индуктивностью можно приобрести готовый. Катушки L2, L4 и L5 бескаркасные с внутренним диаметром 3mm. Катушка L2 имеет 8 витков с отводом от середины (для удобного монтажа я намотал две катушки по 4 витка каждая). Катушка L4 содержит б витков, L5 - 5 витков. Точное число витков зависит от длины и расположения дорожек, ведущих к катушкам на печатной плате, и уточняется при настройке. Обычно катушки наматывают на какой-то трубке нужного диаметра, а потом вытаскивают ее. В итоге вы получаете бескаркасную катушку.

Переменный резистор R21 многооборотный (то есть очень точный), им настраивается приемник на радиостанцию. Размеры печатной платы 52X46mm. Резистор R8 и конденсатор С21 припаиваются со стороны печатных проводников. Приемник с антенной соединен экранированным проводом. Возле антенны экран обрывается, а "горячая" жила соединяется с антенной.

На печатной плате (см. Рис.2) не все элементы обозначены, поэтому разбирайтесь, большого труда это не составит. Цепь индикации R4 D1 монтируется вне зоны печатной платы.

Во время настройки подключите приемник к усилителю. Если его монтаж выполнен без ошибок, при включении источника питания в колонках должен появиться характерный шум. Растягивая и сжимая витки гетеродинной катушки L5, добейтесь устойчивого приема какой-либо радиостанции. Если сделать это не удастся, попробуйте изменить число витков гетеродинной катушки. Постоянно работающая система автоматической подстройки частоты (АПЧ) даст вам знать, что вы настроились на зеркальный канал - настройка будет "плавающей", нечеткой. В этом случае растяните витки катушки L5 или уменьшите число ее витков до появления той же станции с четкой настройкой.

После того, как вы настроите приемник, залейте катушки парафином - используйте для этого парафиновую свечку. При этом немного сдвинется частотный диапазон, но зато катушки будут защищены от внешних механических воздействий.
Скачать: Стереофонический приемник FM-диапазона
В случае обнаружения "битых" ссылок - Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.