Радиоприёмник К174ХА10

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

Целью проделанной  работы является сборка радиоприёмника CВ-ДВ диапазона.

Наиболее простую  по количеству радиодеталей конструкцию  можно собрать с применением  микросхемы К174ХА10. Эта микросхема предназначена для супергетеродинных радиоприемников и содержит каскады УВЧ, УЗЧ, демодулятора (детектора), смесителя, гетеродина, усилителя промежуточной частоты и стабилизатора — и все это в одной микросхеме. При использовании только части этой микросхемы можно изготовить неплохой радиоприемник прямого усиления. 

Диапазон ДВ (ДлинноВолновый)- радиоволны с частотой от 150 до 408 килогерц (длина волны 2000-700 метров). Этот диапазон в настоящее время используется очень мало (по большей мере - в России) и на этих частотах в некоторых регионах вещание не проводится. Диапазон ДВ характеризуется наличием большого уровня индустриальных и космических помех. Максимальная дальность связи на этом диапазоне может доходить до 1000 километров (зависит от мощности радиопередатчика).

Диапазон СВ (СреднеВолновый) - радиоволны с частотой то 525 до 1600 килогерц (длина волны 540 - 200 метров). Этот диапазон также характеризуется большим уровнем помех. Ночью радиоволны, благодаря так называемому "тропосферному" прохождению могут распространяться на очень большие (до 4 тысяч километров) расстояния. Диапазон характеризуется также наличием "замирания" сигнала (уровень поля неравномерный, что приводит к изменению уровня громкости радиопередачи). Если в вашей местности имеется СВ радиовещательная станция, то передачи можно принимать с высоким качеством.

Диапазоны ДВ и СВ являются АМ диапазонами (на этих диапазонах вещание осуществляется с Амплитудной Модуляцией сигнала).

 

 

 

 

 

 

2.Технические характеристики устройства.

Таблица 1

Основные технические  характеристики

№  п.п.	Название
1	Напряжение питания, U=3~9 В
2	Потребляемый ток, I=8~10 мА
3	Выходная мощность (при U=9В) = 700мВт
4	Габаритные размеры 8х3 см
5	Граничная частота УНЧ (нижняя-100 Гц,  верхняя-25 кГц)
6	Граничная частота входного сигнала (нижняя-100кГц, верхняя>12,5 МГц)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Описание принципиальной электрической схемы.

 

Схема радиоприёмника на К174ХА10.

 

В серии К174 имеется интересная микросхема, содержащая все узлы стандартного супергетеродинного радиовещательного приемника: преобразователь частоты, УПЧ и УЗЧ с выходной мощностью до 0,5 Вт. Это МС К174ХА10, работоспособная при напряжении питания от 3 до 9 В и потребляющая (при малой громкости) 8-10 мА. Используя часть ее узлов, можно собрать и простой приемник прямого усиления. Преобразователь частоты в этом варианте не используется, УПЧ служит как УРЧ, а детектор и УЗЧ работают по прямому назначению.

Входной контур с магнитной антенной могут быть выполнены так же, как  и в предыдущей конструкции. Для повышения чувствительности использован истоковый повторитель на транзисторе VT1, если же очень высокая чувствительность не нужна, его допустимо исключить, подсоединив катушку связи между общим проводом и левым (по схеме) выводом конденсатора С2.

УПЧ в этой МС выполнен на дифференциальных каскадах и подсоединен к симметричному  входу детектора, поэтому оказался необходимым симметрирующий широкополосный трансформатор Т1. Он наматывается на кольце диаметром 7-10 мм из феррита с  магнитной проницаемостью 1000-1500 и содержит 100-200 витков любого тонкого провода. Наматывать трансформатор целесообразно двумя сложенными вместе проводами; затем начало одного провода соединяется с концом другого, образуя средний вывод. При нежелании заниматься этой работой достаточно несколько изменить схему: вывод 14 МС соединить с проводом питания непосредственно, а вывод 15 - через подстроечный резистор сопротивлением 100 кОм. Он регулируется по минимальным искажениям при детектировании, которые получаются несколько выше, а коэффициент передачи примерно вдвое ниже, чем с трансформатором.

Продетектированный сигнал ЗЧ подается через фильтрующую цепочку С8 - R3 - С9 на регулятор громкости R4 и  далее, на вход УЗЧ. Динамическая головка  может иметь сопротивление от 6 до 50 Ом, но оптимальным следует считать 8 Ом. Налаживание приемника (чем хороши микросхемы) сводится лишь к установке диапазона принимаемых частот.

Как видим, микросхемы в приемниках прямого усиления целесообразнее всего  использовать лишь в УЗЧ. Есть широкий выбор УЗЧ в серии К174 на любую желаемую мощность. Описывать их нет смысла, так как стандартные схемы включения даются в справочниках. Представляет некоторый интерес нестандартное использование, в частности, операционный усилитель средней мощности К157УД1 показал неплохие результаты в качестве УЗЧ, работая при напряжении питания от 4 до 24 В при токе покоя около 4 мА.

 

4.Описание работы элементов.

Таблица 2

Перечень  элементов

№  п.п.	Название	Название
1	DA1 - Микросхема К174ХА10	С9 - Конденсатор 6800 пФ 50В
2	VT-1 - Полевой транзистор КП303Д	С10 - Конденсатор 220 мкФ 10 В
3	C1 - Конденсатор переменной емкости 5-180 пФ	С11 - Конденсатор 220 мкФ 10 В
4	L1 - Магнитная антенна (Катушка индуктивности 100 витков)	BA1 - Динамик 0,5 Вт
5	R1 - Резистор 470 Ом
6	R2 - Резистор 10 кОм
7	R3 - Резистор 5,1 кОм
8	R4 - Резистор переменного сопротивления 0-50 кОм 200 В
9	С2 - Конденсатор 6800 пФ 50В
10	С3 - Конденсатор 6800 пФ 50В
11	С4 - Конденсатор 6800 пФ 50В
12	С5 - Конденсатор 47 мкФ 10В
13	С6 - Конденсатор 47 мкФ 10В
14	С7 - Конденсатор 0,1 мкФ 50В
16	С8 - Конденсатор 6800 пФ 50 В

4.1. Микросхема К174ХА10.

К174ХА10 — многофункциональная  микросхема для однокристального АМ-ЧМ приемника (АМ-ЧМ приемный тракт с демодулятором и усилителем низкой частоты). Предназначена для усиления сигналов ВЧ и преобразований сигналов AM, а также усиления ПЧ, демодуляции сигналов АМ и ЧМ, усиления сигналов НЧ в составе супергетеродинного приемника 3-й группы сложности (ГОСТ 5651-82).

Микросхема  может применяться и в телевизорах в трактах промежуточной частоты звука и УНЧ, а также в приемопередающих радиостанциях. Использование УПЧ микросхемы в качестве микрофонного усилителя с АРУ в радиопередатчике обеспечивает оптимальный уровень модуляции независимо от уровня звукового сигнала.

Содержит 135 интегральных элементов. Корпус типа 238.16-2, масса  не более 1,5 г.

В состав микросхемы входят: двойной балансный смеситель (2) для AM тракта с отдельным гетеродином (5); АМ-ЧМ транзисторный демодулятор схемы АРУ (3); усилитель низкой частоты (б); усилитель высокой частоты (7); усилитель промежуточной частоты (1), работающий как усилитель с АРУ при приеме АМ сигналов и как усилитель-ограничитель при приеме ЧМ сигналов; стабилизатор (4)

Электрические параметры.

Номинальное напряжение питания  6 В ± 10%

Напряжение низкой частоты  на выходе детектора в режиме AM U_ВХ1 = 30 мкВ, fвх = 1 МГц,  fм = 1 кГц, т = 30%

при U_n = 6 В 15 65 мВ

при U_n= 3 10 В 40 мВ

Постоянное напряжение на выводах

8 0,7-2 В

11      2,3-3,7 В

16 0,8-2 В

Входное напряжение тракта AM в цели вывода в при U_n = 3-10 В, коэффициенте гармоник тракта AM K_{г ам} = 10%, т = 80%       150 мВ

Напряжение  НЧ на выходе детектора а режиме ЧМ при U_n = 3-10 В, U_BX3 = 1 мВ, fв_Х = 10,7 МГц

fм= 1 кГц, ∆f=±50 кГц                                           200 мВ

Ток потребления  в режиме AM при U_n = 6,6 В   7 16 мА

Коэффициент усиления напряжения УНЧ при (Л, = 6 В, R„ = 8 Ом >37 дБ

Отношение сигнал-шум  в режиме AM > 20 дБ

Отношение сигнал ни ум УНЧ при Рвых = 0,3 Вт, R_г = 0 55 дБ

Граничная частота  УНЧ

нижняя 100 Гц

верхняя 25 кГц

Граничная частота  входного сигнала тракта AM (по уровню - 6 дБ)

нижняя 100 кГц

верхняя > 12,5 МГц

при использовании  внешнего гетеродина > 30 МГц Входное сопротивление

УНЧ 100 кОм

УВЧ (по выводу 6)  3 кОм

Выходная  мощность при R_H = 8 Ом, К_{гн ч} , = 10%

U_n = 4,5 В >150 мВт

U_n = 9 В >700 мВт

Коэффициент гармоник при U_n = 6 8, U_mi = 1 мВ,

Рвых⁼ 150 мВт

сквозного тракта AM при т = 80%                               2,5%

сквозного тракта ЧМ при ∆f = ± 50 кГц , fм=1 кГц        2,5%

Коэффициент подавления сигнала AM, измеренного поочередно при ∆f = ± 50 кГц и т₂ = 30%   40 дБ

 

Предельно допустимые режимы эксплуатации

Входное напряжение тракта AM в цепи вывода 6  < 0,5 В

Входное напряжение УНЧ в цепи вывода 9          < 25 мВ

Напряжение  питания                                               5,4-6,6 В

Выходной  ток:

УНЧ в цепи вывода 12                                        < 0,25 А

тракта AM в цепи вывода 8                                   <0,2 А

Рассеиваемая  мощность                                               < 0,7 Вт

Температура окружающей среды                       - 25 + 55°С

 

Рекомендации  по применению

Допускается использовать микросхему только в типовой схеме включения.

При проведении монтажных  операций допускается не более трех перепаек выводов микросхемы.

Допустимое  значение статического потенциала 200 В.

 

 

 

 

 

4.2. Транзистор  полевой КП303Д.

Структурная схема транзистора  КП303Д.

Транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные  полевые с затвором на основе p-n перехода и каналом n-типа.  Предназначены для применения во входных каскадах усилителей высокой частоты.

Выпускаются в металлостеклянном корпусе  с гибкими выводами.

Тип прибора  указывается на корпусе.

Масса транзистора  не более 0,5 г.

 

Рекомендации по применению.

 

Допускается использовать микросхему только в типовой схеме включения.

При проведении монтажных  операций допускается не более трех перепаек выводов микросхемы.

Выпускаются в металлостеклянном корпусе  с гибкими выводами.

Тип прибора  указывается на корпусе.

Масса транзистора  не более 0,5 г.

 

Основные  технические характеристики транзистора  КП303Д:

• Структура  транзистора: с p-n-переходом и n-каналом;

• Рси max - Рассеиваемая мощность сток-исток: 200 мВт;

• Uзи отс - Напряжение отсечки транзистора - напряжение между затвором и истоком: не более 8 В;

• Uси max - Максимальное напряжение сток-исток: 25 В;

• Uзс max - Максимальное напряжение затвор-сток: 30 В;

• Uзи max - Максимальное напряжение затвор-исток: 30 В;

• Iс - Ток  стока (постоянный): 20 мА;

• Iс нач - Начальный ток стока: не более 9 мА;

• Iс ост - Остаточный ток стока: 5 мА;

• S - Крутизна характеристики: не менее 2,6 мА/В;

• С11и - Входная  емкость транзистора - емкость между  затвором и истоком: не более 6 пФ;

• С12и - Емкость  обратной связи в схеме с общим истоком при коротком замыкании на входе по переменному току: не более 2 пФ;

• Кш - Коэффициент  шума транзистора: не более 4 дБ на частоте 100 МГц

Транзистор #модель#

Подробная информация ищется в даташитах (datasheets).

Тиристор #модель#

Подробная информация ищется в даташитах (datasheets).

Подробная информация ищется в даташитах (datasheets).

Микросхема #модель#

Подробная информация ищется в даташитах (datasheets).

 

 

5.Применение устройства.

Переносной карманный  радиоприёмник СВ-ДВ частот. 
6.Список литературы

1.Данные с интернет сайта http://www.eandc.ru

2.Данные с интернет сайта  http://www.freecircuits.ru

3.Нефёдов А.В. "Интегральные микросхемы  и их зарубежные аналоги. Том 2" М.: ИП        Радиософт, 2000 - 640с.

 

 

 

 

 

г. Екатеринбург

2013