Схемы простых КВ приёмников прямого преобразования на микросхемах

Приемники КВ диапазона

Радиовещательный супергетеродинный КВ приемник на шести транзисторах
Важное преимущество КВ диапазона -это практически неограниченная дальность приема. Благодаря тропосферному отражению радиоволны КВ диапазона многократно отражаясь, могут обойти всю Землю. Именно поэтому на КВ-диапазоне возможен очень дальний прием даже на совсем несложный радиоприемник …

1 295 0

КВ радиоприемник прямого преобразования на SA612AN (SSB и CW, 7 — 7,12 МГц)

Приемник предназначен для приема SSB и CW радиолюбительских станций вдиапазоне 7 — 7,12 МГц. Принципиальная схема приемника показана на рисунке. Выполнен он по схеме прямого преобразования на двух микросхемах, — SA612AN и LM386N. Входной сигнал от антенны подается на одиночный входной контур …

1 226 0

Приемник прямого преобразования для SSB и CW станций в диапазоне 7МГц

Приемник предназначен для приема SSB и CW радиолюбительских станций в диапазоне 7 — 7,12 МГц. Чувствительность при отношении сигнал/шум не менее 3/1 составляет около 1 мкВ. Полоса пропускания около 3 кГц. Принципиальная схема приемника показана на рисунке. Выполнен он по схеме прямого …

1 62 0

Трехдиапазонный любительский КВ радиоприемник МАРИЯ (MARIA) на SA612 и LM386

Принципиальная схема самодельного любительского КВ радиоприемника «МАРИЯ» (MARIA) на диапазоны волн: 80, 40 и 20 метров. Схему с описанием этого приемника прислал один из посетителей нашего сайта.

1 5315 2

Радиовещательный КВ приемник на семи транзисторах КТ3102, КТ3107 (3,5 — 22 МГц)

Благодаря тропосферному отражению радиоволны коротковолнового диапазона многократно отражаясь от тропосферы и поверхности земли могут обойти всю Землю. Поэтому на КВ возможен дальний прием даже на относительно простой приемник. Несмотря на это несомненное преимущество KB-диапазоны можно встретить …

1 1888 0

Коротковолновый приемник прямого усиления на двух транзисторах и микросхеме

Приемники прямого усиления были очень популярны у радиолюбителей до90-х годов, когда было много радиовещательных станций на средних и длинных волнах. Потом уже не так, — весь интерес перешел на УКВ-диапазон, а там схема прямого усиления не так эффективна. Сейчас из AM диапазонов интерес может …

2 3254 0

КВ приемник прямого преобразования на 80 метров на полевом транзисторе КП327

Приемник предназначен для приема любительских радиостанций с SSB или CW модуляцией, работающих в диапазоне 80М. Но, изменив параметры входного и гетеродинного контуров, его можно настроить на прием в любом другом радиолюбительском КВ-диапазоне. Главная особенность этого приемника в том, что его …

1 2976 0

Схема KB-приемника с транзисторным детектором для приема вещательных радиостанций

Важное преимущество КВ-диапазона -это практически неограниченная дальность приема. Благодаря тропосферному отражению радиоволны КВ-диапазона многократно отражаясь, могут обойти всю Землю. Именно поэтому на КВ-диапазоне возможен очень дальний прием даже на совсем несложный радиоприемник …

1 3365 0

Регенеративный KB-приёмник на диапазон частот от 3 до 13 МГц

Схема самодельного регенеративного КВ радиоприемника на диапазон частот от 3 до 13 МГц, выполнен на транзисторах MPF102, 2N2222 и микросхеме LM386. Пик эпохи регенеративных приёмников в профессиональной и любительской радиоаппаратуре приходится на конец 20-х или начало 30-х годов прошлого века …

2 4100 0

Самодельный КВ регенератор на лампах 6Ж5П и 6Ф1П (41м)

Тема ламповых КВ регенераторов на вещательные диапазоны в сети имеет место быть среди широкой аудитории радиолюбителей. Несмотря на то, что этой технологии приема уже добрых несколько десятков лет, такие конструкции вполне себе актуальны по настоящее время. Не претендуя на оригинальность хочу внести свою лепту в виде простого регенератора на диапазон 41м. В приемнике всего две лампы и необходимый минимум деталей.

3 4232 5

1 …

Как радиоприемники стали ширпотребом

Прог­ресс не сто­ит на мес­те: в течение пре­дыду­щего сто­летия сто­имость ради­опри­емни­ков сни­жалась, при этом их харак­терис­тики ста­нови­лись все луч­ше. Так, в 20-е годы XX века основной вклад в сто­имость вно­сили ради­олам­пы — вспом­ни хотя бы пер­вый супер­гетеро­дин Армстрон­га, который мы уже упо­мина­ли, говоря об ис­тории супер­гетеро­дина.

На момент сво­его появ­ления он казал­ся совер­шенно безум­ным, так как содер­жал восемь ламп — огромное количес­тво для того вре­мени. А ведь ему нуж­ны были еще батарей­ки общим раз­мером с неболь­шой чемодан!

В 1930-х подоб­ный при­емник уже был впол­не реален и даже про­изво­дил­ся серий­но, а кро­ме того, появи­лись лам­пы кос­венно­го накала, которые мож­но было запитать от сети. Да и цены ста­ли не такие заоб­лачные. В ито­ге при­емник сто­ил при­мер­но как сей­час айфон, и его уже мож­но было пос­тавить на стол, не рис­куя сло­мать пос­ледний.

Сле­дующий этап уде­шев­ления и мини­атю­риза­ции про­ходил дос­таточ­но мед­ленно, лам­пы дешеве­ли и умень­шались в раз­мерах, совер­шенс­тво­валась схе­мотех­ника. Про­дол­жалось это вплоть до 1960-х годов. А про­рыв слу­чил­ся в начале пятиде­сятых, ког­да появи­лись пер­вые серий­ные тран­зисто­ры и на них пос­тро­или пер­вый серий­ный при­емник Regency TR-1.

По харак­терис­тикам он усту­пал лам­повым того вре­мени и сто­ил замет­но дороже, но его уже мож­но было положить в кар­ман. А даль­ше тран­зисто­ры потихонь­ку дешеве­ли, их парамет­ры улуч­шались, а вмес­те с ними ста­нови­лись мень­ше и эко­номич­нее при­емни­ки. Появи­лись интеграль­ные схе­мы, и где‑то к 1970-м годам количес­тво тран­зисто­ров в устрой­стве перес­тало сущес­твен­но вли­ять на цену. Все боль­ший вклад в раз­мер и цену ста­ли вно­сить кон­туры про­межу­точ­ной час­тоты и вход­ные перес­тра­иваемые цепи.

Оче­ред­ной рывок про­изо­шел в начале вось­мидеся­тых, ког­да инже­нерам фир­мы Philips уда­лось умес­тить весь ради­очас­тотный тракт в одну мик­росхе­му. А кро­ме того, за счет схе­мотех­ничес­ких ухищ­рений изба­вить­ся от всех кон­туров, кро­ме гетеро­дин­ного. Мик­росхе­ма получи­ла наз­вание TDA7000, а про­тотип при­емни­ка, пред­став­ленный в рек­ламных целях, выг­лядел доволь­но‑таки необыч­но.

Про­тотип при­емни­ка на TDA7000

Шту­ка получи­лась на ред­кость удач­ная, поэто­му вско­ре появи­лись TDA7021 (PDF) с под­дер­жкой сте­реоко­диро­вания и TDA7088 (PDF), где добави­лась воз­можность авто­поис­ка стан­ций. В пос­ледней мик­росхе­ме исполь­зовалась неболь­шая циф­ровая часть, которая за этот самый поиск отве­чала. Впро­чем, там все было устро­ено дос­таточ­но при­митив­но, но про­дер­жалась такая конс­трук­ция дос­таточ­но дол­го. Это имен­но те при­емни­ки, которые встра­ива­ли чуть ли не в зажигал­ки в начале 2000-х.

Рос­сий­ские раз­работ­чики хоть и отста­вали, но переня­ли опыт, в резуль­тате чего появи­лась зна­мени­тые К174ХА34 (TDA7021), К174ХА42 (TDA7000) и очень забав­ная гиб­ридная схе­ма СХА058.

СХА058

А вот на соз­дание ана­лога TDA7088 ресур­сов у оте­чес­твен­ного про­изво­дите­ля уже не хва­тило, или, ско­рее, ста­ло не до того. В любом слу­чае, сей­час все эти чипы счи­тают­ся уста­рев­шими и не про­изво­дят­ся, за исклю­чени­ем кло­нов TDA7088, но и ему, видать, недол­го оста­лось.

Се­год­ня нас­тупила эра SDR/DSP-при­емни­ков, в которых основная обра­бот­ка сиг­нала выпол­няет­ся матема­тичес­ки на оциф­рован­ных дан­ных, мы это уже обсужда­ли, ког­да собира­ли ZetaSDR. Но там обра­бот­ка оциф­рован­ного сиг­нала про­исхо­дила на ПК. А мож­но ли обой­тись без компь­юте­ра? Да лег­ко: в 2001 году Philips выпус­тила чип TEA5767 (PDF), пред­став­ляющий собой однокрис­таль­ный циф­ровой при­емник. Этот чип тре­бовал минимум обвязки, имел циф­ровое управле­ние и позици­они­ровал­ся (PDF) как удоб­ный вари­ант для встра­ива­ния в раз­личные гад­жеты типа MP3-пле­еров и мобиль­ных телефо­нов. Сре­ди его дос­тоинств — квар­цевая ста­били­зация час­тоты и воз­можность декоди­ровать сте­рео.

TEA5767 с пол­ной обвязкой

Чуть поз­же появил­ся более совер­шенный чип RDA5807. Он изба­вил­ся от пос­ледне­го колеба­тель­ного кон­тура в обвязке. Собс­твен­но, там и обвязки‑то не оста­лось, при этом при­нима­емый диапа­зон был замет­но рас­ширен (64–108 МГц), появи­лась под­дер­жка RDS. Чувс­тви­тель­ность ста­ла повыше, качес­тво зву­ка тоже, и, что самое уди­витель­ное, эта кро­ха спо­соб­на тянуть 32-омные науш­ники без допол­нитель­ного уси­лите­ля. И все это мень­ше чем за десять руб­лей! А сверх того, чип име­ет обратную сов­мести­мость с RDA5807, да и вооб­ще спо­собен ра­ботать без управля­юще­го мик­рокон­трол­лера. Но с кон­трол­лером все же веселее.

RDA5807 с обвязкой

Но даже все перечис­ленное не пре­дел: в чип мож­но запих­нуть еще и ДВ/СВ/КВ‑при­емник, как это сде­лано в KT0915 (PDF), AKC6951 (PDF) (тут еще и пер­вые нес­коль­ко каналов TV при­нимать мож­но) и SI473Х, о которых мы и будем говорить даль­ше.

Мы соз­дадим сов­ремен­ный ради­опри­емник, подоб­ный сов­ремен­ным ком­мерчес­ким образцам, таким как PL330 и ETON SATELLIT. Но наше изде­лие будет при этом мак­сималь­но прос­тым и эффектив­ным.

PL330

ETON SATELLIT

Ламповые модели высокой частоты

Самодельные ламповые КВ приемники высокой частоты включают в себя контактные преобразователи и датчики с низкой проводимостью. Некоторые специалисты положительно отзываются о данных устройствах. В первую очередь они отмечают возможность подключения трансиверов. Триггеры под модификации подходят контроллерного типа. Наиболее часто встречаются устройства с полупроводниковыми резисторами.

Если рассматривать стандартную схему, то компаратор имеется регулируемого типа. Резисторы на выходе устанавливаются с емкостью не менее 3.4 пФ. Проводимость при этом не опускается ниже отметки 5 мк. Регуляторы устанавливаются на три или четыре канала. В большинстве приемников используется только один фазовый фильтр.

Схемотехника

Для наших экспе­римен­тов мы соберем отно­ситель­но нес­ложную конс­трук­цию, сос­тоящую из двух бло­ков: бло­ка управле­ния и бло­ка при­емни­ка. Блок управле­ния соберем на STM32F030, добавим к нему энко­дер, дис­плей OLED и восемь кно­пок. От кно­пок мож­но вов­се отка­зать­ся, но с ними управлять при­емни­ком нам­ного удоб­нее. За кла­виату­ру будет отве­чать PCF8574, очень удоб­ная мик­росхе­ма — рас­ширитель пор­тов с I2C-интерфей­сом. Вве­дение рас­ширите­ля пор­тов хоть и усложня­ет схе­му, но упро­щает раз­водку пла­ты и опрос кно­пок. Питать все это дело удоб­но с помощью LiPO-акку­муля­тора, поэто­му добавим туда еще кон­трол­лер заряда и DC/DC-пре­обра­зова­тель на RT9136 для питания кон­трол­лера. Исполь­зование активно­го пре­обра­зова­теля целесо­образно в пла­не повыше­ния КПД.

Схе­ма при­емни­ка

Вы­ход­ной мощ­ности SI4735 недос­таточ­но для рас­качки стан­дар­тных 32-омных науш­ников, поэто­му нужен ауди­оуси­литель, даже два, так как у нас сте­рео. В качес­тве уси­лите­ля исполь­зована мик­росхе­ма TDA2822 (PDF) в стан­дар­тном вклю­чении. Это не луч­ший вари­ант по двум при­чинам: во‑пер­вых, у нее слиш­ком высок коэф­фици­ент уси­ления, а во‑вто­рых, на мой вкус, она слиш­ком шумит. Луч­ше на эту роль подой­дет LM4863 (PDF), но у меня ее не ока­залось под рукой. Тем не менее TDA2822 недур­но справ­ляет­ся со сво­ей задачей.

В завод­ских решени­ях обыч­но исполь­зует­ся УВЧ и маг­нитная антенна, мы же пос­тупим про­ще: пос­тавим на вход филь­тр 5-го поряд­ка с час­тотой сре­за и будем исполь­зовать пол­нораз­мерную антенну — все рав­но на штырь в квар­тире мож­но ловить толь­ко помехи, FM и пару китай­ских стан­ций в хороший день. Что же каса­ется FM-вхо­да, то ему ком­фор­тно и без вход­ных цепей. Кро­ме того, саму SI4734 вмес­те со вход­ными цепями мы помес­тим в экран из жес­ти (пла­та двух­сто­рон­няя, вто­рая сто­рона — сплош­ная медь), бла­го это сов­сем не слож­но. Исполь­зование внеш­ней пол­нораз­мерной антенны силь­но сни­зит навод­ки от циф­ровой час­ти и изба­вит от УВЧ.

Что каса­ется этой самой циф­ровой час­ти, то тут каких‑либо осо­бен­ностей нет. Схе­ма, пла­ты и про­чее лежат на GitHub. Вешать пос­тоян­но обновля­ющий­ся дис­плей и кла­виату­ру на одну шину с SI4734 — не очень хорошая идея из‑за воз­можных помех, одна­ко оста­нов­ка кон­трол­лера и вык­лючение дис­плея на слух не вно­сит изме­нений. Отсю­да мож­но сде­лать вывод, что в городе гораз­до боль­ший вклад в качес­тво при­ема вно­сит зашум­ленность эфи­ра.

Офор­мле­но это в дос­таточ­но минима­лис­тичном сти­ле, впро­чем, кор­пуса я делать никог­да не любил. У меня получи­лось что‑то сред­нее меж­ду макетом и закон­ченным устрой­ством, но тран­спор­тиров­ку и полевое исполь­зование при­емник пережил не помор­щившись.

info

Пред­видя воп­росы, ска­жу сра­зу, что управля­ющий блок мож­но соб­рать и на Blue Pill, и на ARDUINO, в пос­леднем слу­чае на Али мож­но купить уже соб­ранную пла­ту. Обой­дет­ся это при­мер­но в 3000 руб­лей. А за допол­нитель­ные день­ги к это­му делу мож­но докупить кор­пус. Но это не наш метод, мы же соб­рались поковы­рять­ся с SI4734!

Прошивка

В сети дос­таточ­но руководств по сбор­ке при­емни­ков на SI4735, одна­ко боль­шинс­тво авто­ров дела­ют акцент на схе­мотех­нику и сбор­ку на макете, пос­ле чего туда залива­ют один из вари­антов готовой про­шив­ки. Мы же поп­робу­ем разоб­рать­ся, как написать такую про­шив­ку самос­тоятель­но поч­ти с нуля, поэто­му все нижес­казан­ное дос­таточ­но лег­ко перенес­ти на любой дру­гой мик­рокон­трол­лер, лишь бы у него хва­тало памяти для хра­нения пат­ча.

Итак, что же за зверь SI4734 и с чем его едят? Этот чип управля­ется по шине I2C, и каж­дая посыл­ка пред­став­ляет собой адрес мик­росхе­мы (с битом перек­лючения запись/чте­ние), 1 байт коман­ды и до 7 байт аргу­мен­тов. У каж­дой коман­ды свое количес­тво аргу­мен­тов, впро­чем, даташит говорит, что посыл­ки мож­но сде­лать и фик­сирован­ной дли­ны, если вмес­то неис­поль­зуемых аргу­мен­тов слать 0x00. Для наших целей понадо­бит­ся не так мно­го команд, поэто­му мы можем поз­волить себе написать для каж­дой свою фун­кцию. Резуль­татом выпол­нения коман­ды мож­но счи­тать ответ, сос­тоящий из бай­та ста­туса и до 7 байт собс­твен­но отве­та, при­чем и здесь допус­кает­ся уни­фика­ция дли­ны: мож­но читать по 8 байт, все неис­поль­зуемые будут 0x00.

Но тут есть нюанс: коман­да выпол­няет­ся не мгно­вен­но, а с задер­жкой, до исте­чения которой мик­росхе­ма будет отве­чать толь­ко нулями. Поэто­му, ког­да нам необ­ходим ответ, мы с некото­рой пери­одич­ностью будем его счи­тывать, пока пер­вый байт отве­та не будет равен 0x80, что сви­детель­ству­ет о завер­шении исполне­ния коман­ды. Сле­дом мож­но счи­тать бай­ты отве­та и/или отправ­лять сле­дующую коман­ду.

Для отправ­ки и чте­ния пакетов по I2C мы будем исполь­зовать уже извес­тную нам коман­ду биб­лиоте­ки LibopenCM3 i2c_transfer7(SI4734I2C,SI4734ADR …), где SI4734I2C — исполь­зуемая шина I2C (I2C1), а SI4734ADR — семибит­ный адрес SI4734 0x11. О бите записи/чте­ния за нас позабо­тит­ся биб­лиоте­ка. В ито­ге работа с мик­росхе­мой вкрат­це будет пред­став­лять собой сле­дующую пос­ледова­тель­ность дей­ствий: ини­циали­зация, нас­трой­ка режима работы, нас­трой­ка на нуж­ную час­тоту. Все опи­сан­ное ниже опи­рает­ся на содер­жание докумен­тов AN332 «Si47XX Programming Guide» и AN332SSB.

Модификации на 400 МГц

Схема устройства на 400 МГц предполагает применение дипольного переходника и сети резисторов. Трансивер у модели применяется с открытым фильтром. Чтобы собрать устройство своими руками, в первую очередь заготавливается тетрод. Конденсаторы под него подираются низкой проводимости и чувствительностью на уровне 5 мВ. Также надо отметить, что распространенными устройствами считаются приемники с преобразователями низкочастотного типа. Далее, чтобы собрать устройство своими руками, берется один модулятор. Устанавливается данный элемент перед преобразователем.

Устройства низкой частоты

Схема самодельного КВ приемника низкой частоты включает в себя управляемый модулятор, а также набор конденсаторов. Резисторы для устройства подбираются на 4 пФ. У многих моделей имеются контактные триоды, которые работают от преобразователей. Также надо отметить, что схема приемника включает в себя только однополюсные трансиверы.

Для настройки каналов применяются регуляторы, которые устанавливаются в начале цепи. Некоторые модели делаются только с одним переходником, а разъем под них подбирается линейного типа. Если рассматривать простые модели, то у них используется сеточный усилитель. Он работает при частоте 400 МГц. Изоляторы устанавливаются за модуляторами.

Модели с двухпереходным преобразователем

Приемники КВ на любительские диапазоны с двухпереходными преобразователями способны стабильно поддерживать частоту на уровне 400 МГц. У многих моделей применяется полюсный стабилитрон. Он работает от преобразователя и имеет высокую проводимость. Стандартная схема модификации включает в себя контроллер на три выхода и конденсатор. Усилитель для модели подходит с варикапом.

Также надо отметить, что высокочастотные устройства с преобразователем данного типа могут отлично справляться с импульсными помехами от блока. Компараторы применяются с сеточными и емкостными резисторами. Параметр сопротивления на входе цепи равняется около 45 Ом. При этом чувствительность приемников может сильно отличаться.

Однополюсные устройства

Легко настраиваются именно однополюсные самодельные ламповые КВ приемники. Своими руками модель собирается с переменными компараторами. Большинство модификаций устроены со стабилизаторами низкой проводимости. Стандартная схема приемника предполагает применение дипольных резисторов, у которых емкость на выходе равняется 4.5 пФ. Проводимость при этом может доходить до 50 мк.

Если самостоятельно собирать модификацию, то компаратор надо заготавливать с трансивером. Резисторы напаиваются на модулятор. Сопротивление элементов, как правило, не превышает 45 Ом, однако есть исключения. Если говорить про приемники на реле, то у них используются регулируемые триоды. Работают данные элементы от модулятора, и они отличаются по чувствительности.