От детекторного приёмника к супергетеродину. Самодельный радиоконструктор. Часть 2.

                                                                                                 Практикум для начинающих.
 1. Усилители низкой частоты для радиоприёмников.
 2. Улучшение динамического диапазона и чувствительности приёмника прямого усиления.

 3. Окончательная схема приёмника прямого усиления, его достоинства и недостатки.

                        1. Несколько слов об усилителе низкой частоты.                 

В предыдущей главе использовался уже готовый усилитель низкой частоты (УНЧ), самый простой, всего несколько деталей, причём он был со своим источником питания. Напомню, что он выполнен на микросхеме TDA 7050. Полная информация по сборке находится в статье «Высокоомный телефон для детекторного приёмника». Интервал напряжения питания этой микросхемы от 1,8 до 6 вольт, а выходная мощность  всего 70 мВт.

Фото 1. Приёмник СВ. УНЧ на TDA2003.

Рис. 1 УНЧ на TDA2003.

 

 

 Если   приёмник стационарный, с питанием от сети, то в качестве усилителя низкой частоты лучше использовать микросхему TDA 2003.

Раньше я использовал отечественную микросхему 174УН14, но она уже 10 лет как снята с производства. В настоящее время её аналогом является микросхема TDA2003.

 Лет 20 назад у моих родителей на даче сломался радиоприёмник «Меридиан», вышел из строя усилитель низкой частоты, плата со сгустком транзисторов, а починить надо было срочно. Даже если я и определил бы неисправный транзистор, его достать в то время было сложно. Вот тогда то мне посоветовали радиолюбители использовать эту микросхему, всего несколько деталей вокруг неё, очень простой монтаж. Я выбросил старую плату усилителя и поставил новую самодельную, для простоты исключил регуляторы тембра, чтобы не запутаться с проводами, всё равно на ДВ слушают в узкой полосе. Они даже не заметили, что тембр не работает, им важна была информация, в стране шла перестройка. А радиоприёмник и сейчас работает. Видел эти микросхемы в составе наборов радиодеталей для усилителя.

 При самостоятельном монтаже не допускайте длинных монтажных соединений, электролитические конденсаторы (особенно по цепи питания) должны быть распаяны как можно ближе к микросхеме, это защитит её от самовозбуждения. Резистор, помеченный звёздочкой, отвечает за коэффициент усиления, с ростом его величины, усиление падает. В совокупности с детектором необходимо выставить такой уровень усиления, чтобы при максимальной громкости динамик не захлёбывался.

Фото 2. УНЧ на МС34119

Рис. 2. УНЧ на МС34119.

 

Для малогабаритного приёмника вместо микросхемы TDA 7050 большем коэффициентом усиления и мощностью (250 мВт на сопротивление головного телефона 32 Ом), а следовательно большей громкостью обладает усилитель на микросхеме МС 34119, обычно я её использую с синфазным выходом на наушники как и микросхему TDA 7050.  Однако микросхема МС34119 может работать с малогабаритным громкоговорителем с сопротивлением 8 Ом.  Преимущество не только в большей мощности, но и в большем диапазоне питающего напряжения (от 2,2 до 12 вольт). На схеме я привёл самую простую её версию включения. В WWW.ALLDATASHEET.COM существуют более полные и подробные ёе схемы её включения, например с дополнительной коррекцией частотной характеристики, необходимой для прослушивания речевых программ (для применения в связных приёмниках).

Рис. 3 УНЧ на микросхеме TDA7052.

 Если приёмник переносной годится микросхема TDA 7052А с 1 ватным выходом на громкоговоритель с сопротивлением 8 Ом или на головные телефоны. Интервал  питающего напряжения от 4,5 до 18 вольт.

       2.  Улучшаю динамический диапазон приёмника.

 Если слушать мощную радиостанцию, то в паузах между музыкальными программами или речью, слышатся шумы, это как собственные шумы приёмника (флюктационный шум), его источником являются тепловые шумы транзисторов и микросхем, так и внешние наводящие шумы в виде помех, например от компьютера, телефонной зарядки и т. д. Так вот динамический диапазон это разница, выраженная в децибелах между максимальной громкостью приёма (музыка или речь)  и несущей частоты, той частоты, когда модуляция отсутствует, грубо говоря, паузой между словами в разговоре.

Фото 3. Фильтр нижних частот (ФНЧ) улучшает соотношение сигнал/шум, повышает динамический диапазон.

Рис. 3. ФНЧ

Фото 4. ФНЧ.

 Звучание можно сделать более комфортным, если повысить динамический диапазон, а, повышая динамический диапазон, улучшается чувствительность. Отдалённая радиостанция  теперь будет слышна лучше, если уменьшить уровень шума на выходе детектора. Достигается это с помощью фильтра нижних частот, он будет пропускать звуковые частоты только до 5 кГц. Приёмник самого высшего класса с амплитудной модуляцией имеет именно такую полосу воспроизводимых звуковых частот. Фильтр вырежет все шумы выше этой частоты. В простых приёмниках обходятся простым звеном  RC фильтра, задача которого заключается в устранении  частоты несущей, той частоты, на которой ведётся вещании, делается это еще, чтобы не перегружался усилитель низкой частоты, усиливая ненужные частоты. Наш фильтр скорректирует частотную характеристику, сделает ее ровной до 5 кГц, а затем усиление будет резко падать, но после 5 кГц, а за одно уменьшится уровень шумов, они так же будут падать вместе с усилением. Коэффициент передачи такого фильтра  К = 0,9.

    3. Полная схема приёмника прямого усиления.

Рис.4. Схема приёмника прямого усиления.

Фото 5. Приёмник в сборе.

Сама схема получилась довольно простая. Принимает все местные станции, причём хорошо работает в черте города, где много помех. Данный приёмник вполне конкурентно способен с радиоприёмником «Юность». Он качественно отличается меньшими размерами и удобством настройки на станции. Использованная в «Юности» положительная обратная связь, якобы улучшающая чувствительность, могла подвести в любой момент своим рокотом.

Фото 6. Радиоприёмник Юность.

                            А теперь о недостатках.

 Местные мощные вещательные радиостанции слышно хорошо и они вроде бы не мешают друг другу, и складывается впечатление, что у приёмника хорошая селективность или избирательность, способность принимать нужную радиостанцию, отсеивая остальные. Это ложное впечатление. Стоит развернуть приёмник на 90 градусов, и он уже принимает другую радиостанцию. Это происходит оттого, что радиовещательные станции средневолнового диапазона расположены за чертой города в разных  местах, а одна единственная магнитная антенна определяет селективность приёмника, вплоть до использования её диаграммы направленности, с помощью которой я ориентирую приёмник.

 Выделить среди мощных радиостанций отдалённую практически невозможно. Она одновременно  забивается более мощной.

 Попробую улучшить селективность путём использования резонансного усилителя высокой частоты. Для этого необходим сдвоенный конденсатор переменной ёмкости.

 На этом я заканчиваю дальнейшее усложнение приёмника прямого усиления, потому, что знаю, чем всё это закончится.

 Если я добавлю ещё один апериодический каскад усиления высокой частоты, то приёмник, имея достаточно широкую полосу пропускания, перегрузится как собственными усиленными шумами, так и индустриальными помехами, включая принимаемые радиостанции.

 Если я добавлю ещё один резонансный каскад, чтобы заузить полосу приёма…

 А впрочем, я уже добавлял, теперь ваша очередь, вдруг у вас получится!

 Третья часть тура – факультатив.

 Из приёмника  прямого усиления собирается приёмник прямого усиления с частотным детектором для линейной радиосвязи.

 Далее приёмник линейной радиосвязи переделывается  в простой супергетеродинный приёмник диапазона УКВ (FM) путём добавления преобразователя частоты.

 Давите на  "Самодельный радиоконструктор. Часть 3".