го класса существуют следующие: радиоприемники
РАДИОПРИЕМНИКИ, МАГНИТОЛЫ,
РАДИОЛЫ, МАГНИТОРАДИОЛЫ И
ТЮНЕРЫ 1-ГО КЛАССА
7.1. Переносные радиоприемники и магнитолы 1-го класса
Среди переносных моделей 1- го класса существуют следующие: радиоприемники «Рига-103» и «Рига-104», магнитолы «Рига-110» и «Аэлита-101». Построение радиоприемного тракта в этих моделях отличается между собой, поскольку они разрабатывались и выпускались в различные периоды времени.
Модели 1-го класса более сложны по сравнению с радиоприемниками 2-го класса и имеют ряд новых схемных решений.
Блоки УКВ. В отличие от рассмотренных в гл. 5 и 6 схемах блоков УКВ радиоприемников 3-го и 2-го классов схема блока УКВ радиоприемника «Рига-103» (рис. 7.1) имеет два принципиально новых решения.
В преобразователе частоты используется вторая гармоника гетеродина, частота которой находится в пределах 72,6...79,8 МГц. При этом первая, большая по величине гармоника с частотой в пределах 36,3...39,9 МГц находится за пределами диапазона рабочих частот телевизионного вещания и не создает помех.
Рис. 7.1. Схема блока УКВ радиоприемника «Рига-103»
Номинальное значение промежуточной частоты принято равным 6,8 МГц. При таком значении уменьшается вероятность возникновения помех за счет нелинейных эффектов (перекрестная модуляция, интермодуляция, дополнительные каналы приема) под воздействием сильных мешающих сигналов, захватывающих нелинейные участки характеристики транзисторов.
Другой особенностью блока УКВ радиоприемника «Рига-103» является перестройка контуров гетеродина (L4C12C13C15) и УВЧ (L3C7) в диапазоне принимаемых частот изменением индуктивности контурных катушек. Это осуществляется перемещением латунных сердечников катушек контуров гетеродина и УВЧ. Конструкция механизма настройки обеспечивает также осевое перемещение сердечников относительно друг друга, что необходимо при установлении крайних частот диапазона и при сопряжении настроек контуров УВЧ и гетеродина. Такое решение позволяет не использовать в высокочастотных контурах блока УКВ подстроечные конденсаторы.
Формы латунных сердечников в контурах УВЧ и гетеродина отличаются друг от друга и подобраны таким образом, чтобы при сопряжении на средней частоте диапазона коэффициент усиления блока был равномерным по всему диапазону.
Стабильность частоты гетеродина при изменении температуры окружающей среды обеспечивается применением в контуре гетеродина конденсаторов с различными температурными коэффициентами емкости (С12 — ПЗЗ, CJ3 — М700, C15 — M47J.
В остальном схема блока аналогична уже рассмотренным схемам блоков УКВ других переносных радиоприемников.
Рис. 7.2. Схема блока УКВ радиоприемника «Рига-104»
В радиоприемнике «Рига-104» и магнитолах «Рига-110» и «Аэлита-101» применена электронная настройка в диапазоне УКВ с помощью варикапных матриц К.ВС-111 (рис. 7.2).
Принцип электронной настройки заключается в перестройке в заданном диапазоне частот входного контура, контура УВЧ и сопряженного с ними контура гетеродина с помощью специальных диодов, называемых варикапами, емкость которых изменяется в зависимости от величины приложенного к ним напряжения. Такой метод настройки дает значительные преимущества по сравнению с любым методом механической настройки: малые габариты элемента настройки; возможность просто осуществлять увеличение количества одновременно перестраиваемых колебательных контуров при необходимости увеличения селективности входных каскадов радиоприемника; отсутствие механической оси, связывающей перестраиваемые избирательные системы, позволяет располагать варикапы непосредственно около контурных катушек индуктивности, что уменьшает число неконтролируемых емкостных связей между контурами настройки, т. е. позволяет уменьшить паразитные конструктивные связи между каскадами; достаточно легко снижается паразитное излучение гетеродина за счет экранировки каждого каскада вместе с элементом настройки; ликвидируется жесткая связь между элементами перестройки контуров и ручкой настройки приемника, что позволяет при конструировании приемника устанавливать блок УКВ в любом месте на шасси; легко сочетается плавная настройка с фиксированными настройками на выбранные радиостанции путем подачи на варикапы заранее установленных управляющих напряжений; АПЧГ возможна без введения в его контур дополнительного управляющего элемента.
Рис. 7.3. Схема тракта УПЧ АМ-ЧМ сигналов радиоприемника «Рига-104»
Перестройка контуров входного L2C2C3VD1, УВЧ L3C9C11VD2 и гетеродинного L4C13C14C16VD3 в диапазоне УКВ обеспечивается изменением управляющего напряжения от 1,6 до 22 В. Наименьшему значению управляющего напряжения соответствует настройка на нижнюю границу диапазона УКВ с некоторым производственным запасом (от 65,0 до 65,8 МГц). При наибольшем значении управляющего напряжения настройка соответствует верхней границе диапазона (от 74 до 73 МГц).
Емкость каждого варикапа в матрице КВС111Б при управляющем напряжении — 4 В равна 33 пФ, а общая емкость матрицы — 17 пФ.
Перестройка колебательных контуров входного, УВЧ и гетеродинного с помощью варикапов должна быть сопряженной, т. е. разность настроек должна быть равна.промежуточной частоте с допустимым отклонением.
Сопряжение настроек контуров осуществляется в двух точках диапазона: изменением индуктивности катушек с помощью сердечников на нижней частоте диапазона и изменением емкости под-строечных конденсаторов С2, С9, С13 на верхней частоте диапазона.
Автоматическая подстройка частоты гетеродина осуществляется варикапной матрицей VD3. Для этого на нее подается с выхода частотного детектора напряжение подстройки. Таким образом, к варикапной матрице VD3 одновременно прикладываются два управляющих напряжения: от потенциометра для настройки на принимаемую станцию и напряжение автоматической подстройки с частотного детектора при включении клавиши «АПЧ». В остальном принцип построения схемы блока УКВ аналогичен схеме блока УКВ с отдельным гетеродином.
Схема блока УКВ магнитол «Рига-110» и «Аэлита-101» отличается от рассмотренной схемы блока УКВ радиоприемника «Рига-104» только типом используемых транзисторов. В каскаде УВЧ и гетеродине применены кремниевые транзисторы (КТ368А и КТ339А соответственно), а в смесителе — полевой (КП307Е).
Тракт промежуточной частоты ЧМ сигналов в переносных радиоприемниках и магнитолах 1-го класса выполняется либо совмещенным (в моделях ранних выпусков), либо раздельным (в выпускаемых в настоящее время моделях).
Схема совмещенного тракта УПЧ АМ-ЧМ радиоприемника «Рига-104» приведена на рис. 7.3. Требуемая избирательность по соседнему каналу обеспечивается в тракте ЧМ четырехконтурным фильтром сосредоточенной селекции L1 С6, L2 С10, L3 С13, L5 С16 и последующими резонансными каскадами на транзисторах VTS и .VT7. Транзистор VT4, нагрузкой которого является ФСС сигналов ЧМ, используется только в УПЧ ЧМ, а остальные транзисторы (VT6, VT7, VT10) используются как в тракте ЧМ, так и в тракте AM. Для уменьшения влияния входных и выходных сопротивлений транзисторов во всех каскадах УПЧ ЧМ используется слабая автотрансформаторная связь контуров с коллекторами транзисторов и трансформаторная связь с базами, транзисторов. В коллекторные цепи всех каскадов последовательно с контурами включены резисторы R7, Rll, R19, R28 с небольшим сопротивлением (220 Ом). Это позволяет повысить устойчивость работы тракта УПЧ ЧМ.
Рис. 7.4. Схема демодулятора ДЧМ-П-5
Тракт УПЧ ЧМ в переносных магнитолах «Рига-110» и «Аэлита-101» является раздельным и выполняется в виде функционально законченного блока. Этот блок унифицирован и имеет название ДЧМ-П-5. Принципиальная схема блока ДЧМ-П-5 приведена на рис. 7.4. Блок обеспечивает необходимое усиление ЧМ сигнала на промежуточной частоте 10,7 МГц, требуемую избирательность по соседнему каналу, выполняет функцию детектора (демодулятора) ЧМ сигнала.
В блоке ДЧМ-П-5 предусмотрено также устройство, выполняющее функции подавления боковых настроек и бесшумной настройки, а также усилитель сигнала автоматической подстройки частоты.
Сигнал ПЧ с выхода блока УКВ поступает на двухкаскадный апериодический усилитель, выполненный на транзисторах VI и V2. Нагрузкой усилителя является пьезокерамический фильтр Z (ФПШ-049) с резонансной частотой 10,7 МГц, обеспечивающий необходимую избирательность по соседнему каналу. С ПКФ сигнал ПЧ поступает на вход микросхемы К174УРЗ (на вывод 13), выполняющей функцию демодулятора ЧМ сигналов.
Структурная схема интегральной микросхемы К174УРЗ приведена на рис. 7.5, а электрическая принципиальная схема — на рис. 7.6. Микросхема содержит восьмикаскадный дифференциальный усилитель-органичитель (на транзисторах VI... V24), заканчивающийся каскадами эмиттерных повторителей (на транзисторах V25 и V26). На транзисторах V31, V41, V29, V42 выполнена схема совпадений, которая вместе с подключенным к выводам 2 и 6 микросхемы колебательным контуром L1C9 образует частотный детектор, основанный на принципе фазового детектирования.
Рис. 7.5. Структурная схема интегральной микросхемы К174УРЗ
С выхода усилителя-ограничителя на один вход схемы совпадений (на базы транзисторов V31 и V41) импульсы поступают непосредственно, а на другой (на базы транзисторов V29 и V42) — через линию задержки. Роль линии задержки выполняет колебательный контур L1.C9. На резонансной частоте он создает сдвиг фаз 90°. При изменении частоты сдвиг фаз также изменяется в ту или иную сторону, что изменяет время совпадения импульсов и соответственно напряжение на выходе частотного детектора. Резистор R10 предназначен для снижения добротности контура с целью уменьшения нелинейных искажений.
Схема совпадений представляет собой разновидность перемножителя. Напряжение на выходе появляется только в моменты, когда на обоих входах имеются импульсы одного знака. Если время задержки кратно целому числу периодов промежуточной частоты, то ток на выходе схемы совпадений максимален. Если оно кратно нечетному числу полупериодов, то ток равен нулю.
Сигнал низкой частоты после детектора усиливается и через эмиттерный повторитель подается на выход микросхемы (на вывод 8). Сигнал со второго выхода микросхемы (с вывода 10) подается на усилитель напряжения сигнала АПЧ, выполненный на транзисторах V6 и V7 (рис. 7.4). Этот усиленный сигнал далее подается на варикап в контуре гетеродина блока УКВ.
Схема АПЧ работает следующим образом. Сигнал с вывода 70 микросхемы поступает на эмиттер транзистора V6. В результате изменения напряжения эмиттер — база транзистора V6 изменяется потенциал коллектора транзистора и, следовательно, потенциал базы транзистора V7. Таким образом, на выход схемы поступает напряжение, изменяющееся относительно опррного напряжения, равного 3 В.
С помощью резистора R17 осуществляется начальная балансировка системы АПЧ, т. е. устанавливается нулевая разность напряжений между выходным напряжением схемы АПЧ и опорным напряжением 3 В при отсутствии сигнала.
Схема системы бесшумной настройки выполнена на транзисторах V3...V5 (см. рис. 7.4). Управляющий сигнал (напряжение шума) с- вывода 8 микросхемы через конденсатор С12 подается на базу транзистора V4. При точной настройке приемника на частоту принимаемого сигнала напряжение шума отсутствует, а на базу транзистора V4 поступает сигнал с большим уровнем. Транзистор V4 открыт, а транзисторы V5 и V3 закрыты. Сопротивление перехода коллектор — эмиттер транзистора V3 при этом максимально и оно не влияет на прохождение сигнала низкой частоты с вывода 8 микросхемы через цепочку R8, С10 на вход УНЧ. При неточной настройке на станцию (при малом сигнале на выходе микросхемы) транзистор V4 закрыт. Напряжение на его коллекторе увеличивается, и транзистор V5 открывается. Транзистор V3 при этом также открыт, а сопротивление его перехода коллектор — эмиттер уменьшается и шунтирует выход микросхемы. Низкочастотный сигнал при этом не проходит на вход УНЧ. С помощью резистора R12 устанавливается порог срабатывания v схемы БШН.
Тракт высокой и промежуточной частоты сигналов AM. Радиоприемники 1-го класса имеют переменную (переключаемую) полосу пропускания в тракте УПЧ сигналов AM, клавишу «Местный прием» и другие усложнения схемы.
При приеме сильных сигналов местных радиостанций в диапазонах ДВ и СВ при нажатой клавише «Местный прием» принимаемый сигнал искусственно ослабляется во входных цепях, и в результате предотвращается перегрузка входных каскадов.
Входные цепи диапазонов ДВ и СВ радиоприемника «Рига-103» представляют собой двухконтурные полосовые фильтры. Связь между контурами — индуктивная, посредством катушки связи. Применение полосовых фильтров на входе радиоприемника позволяет обеспечить достаточно высокое подавление зеркального и других побочных каналов приема и широкую полосу пропускания входных цепей.
УПЧ сигналов тракта AM имеет две переключаемые полосы пропускания: «узкую» — У и «широкую» — Ш. Широкая полоса пропускания полосовых фильтров Т2 и Т4 формируется за счет дополнительных обмоток связи L34 и L41 (рис. 7.7), с помощью которых при нажатии клавиши «полоса» увеличивается связь между коллекторными и базовыми контурами в полосовых фильтрах Т2 и Т4.
Полосовые фильтры ПЧ AM включены в коллекторную цепь транзисторов последовательно с полосовыми фильтрами ПЧ ЧМ. Контуры ЧМ не влияют на качественные показатели тракта AM сигнала, поскольку их настройка значительно выше. Кроме того, для исключения влияния контурных катушек, коллекторных контуров полосовых фильтров ПЧ AM при работе ЧМ тракта в контуры включены дополнительные конденсаторы С61 и С69. При работе же AM тракта коллекторный контур полосового фильтра Т2 тракта ЧМ замыкается накоротко. Это позволяет избежать выделения в коллекторной цепи смесителя высших паразитных гармоник AM тракта.
В тракте УПЧ AM радиоприемника «Рига-104», так же как и в тракте УПЧ ЧМ, применен фильтр сосредоточенной селекции (см. рис. 7.3). Он состоит из контуров L4C14C17, L7C19, L9C21, L11C23C24. Связь между контурами — комбинированная. Она осуществляется с помощью конденсатора С20 и катушек индуктивности L8 и L10. Конденсатор С20 образует внешнеемкостную связь между вторым и третьим контурами фильтра. С помощью катушек L8 и L10 осуществляется связь между всеми четырьмя контурами фильтра. Эти катушки имеют отводы, которые соединены с переключателями «Широкая полоса», «Узкая полоса» и «Местный прием», с помощью которых изменяется величина индуктивной связи между контурами фильтра. Когда катушки связи отключены, связь между контурами фильтра меньше критической, а ширина полосы пропускания тракта AM в этом случае будет около 5 кГц.
Рис. 7.6. Принципиальная схема интегральной микросхемы К174УРЗ
Рис. 7.7. Схема каскадов УПЧ радиоприемника «Рига-103» с регулируемой полосой пропускания
При включении переключателя «Широкая полоса» связь между контурами ФСС увеличивается до критической за счет подключения части катушек связи L8 и L10 к первому и четвертому контурам.
Ширина полосы пропускания тракта промежуточной частоты при этом будет около 10 кГц. При включении переключателя «Местный прием» катушки L8 и L10 окажутся полностью включенными и связь между контурами фильтра будет больше критической. Ширина полосы пропускания тракта промежуточной частоты при этом будет около 15 кГц.
Особенностью схемы тракта УПЧ, кроме того, является питание транзисторов усилительных каскадов тракта постоянными напряжениями разной величины (см. рис. 7.3). Так, базовые и эмиттерные цепи транзисторов VT4, VT6 и VT7 питаются от стабилизированного напряжения 5,2 В, эмиттерная цепь транзистора VT10 — напряжением 9 В при питании радиоприемника от внутренней батареи и напряжением 12 В при питании от сети переменного тока. Питание базовой цепи транзистора VT10 осуществляется этим же напряжением, но стабилизированным. Питание транзистора последнего каскада тракта УПЧ повышенным напряжением вызвано необходимостью устранения ограничения больших сигналов в последнем каскаде при работе в режиме усиления сигналов промежуточной частоты тракта AM.
Рис. 7.8. Схема тракта высокой и промежуточной частот сигналов AM магнитол «Рига-110» и «Аэлита-101»
Раздельный тракт ВЧ-ПЧ AM используется в переносных магнитолах 1-го класса «Рига-110» и «Аэлита-101» (рис. 7.8). Он содержит: входные цепи диапазонов СВ и KB, апериодический УВЧ, преобразователь частоты, контура гетеродинов СВ и KB, усилитель сигналов ПЧ, системы АРУ и АПЧ, детектор.
Усилитель высокой частоты, преобразователь частоты и УПЧ выполнены на интегральной микросхеме К174ХА2. Принципиальная схема микросхемы приведена на рис. 4.6 в § 5.1, где рассматривалось ее использование в карманных радиоприемниках.
Особенностью высокочастотных каскадов магнитол является использование для перестройки входных контуров диапазона СВ L11C3 и диапазона KB L21C4C6C7 и соответственно контуров гетеродина этих диапазонов L31C10C11 и L41C9CI2 вари-капной матрицы VD1 (КВС12ОА).
Матрица содержит три варикапа, заключенные в один корпус. Два из них включены параллельно и используются для перестройки входных контуров, а третий — для перестройки контуров гетеродина. Перестройка варикапов осуществляется изменением управляющего напряжения от 1,6 до 29 В, которое вырабатывается каскадом преобразователя напряжения.
Микросхема включает в себя (см. рис. 4.6): регулируемый апериодический УВЧ на дифференциальной паре транзисторов (VT3 и VT5), смеситель, выполненный по балансной схеме и состоящий из трех дифференциальных каскадов (VT7... VT12); гетеродин на дифференциальной паре транзисторов (VT13 и VT14); трехкаскадный регулируемый апериодический УПЧ (VT17... VT28); оконечный каскад УПЧ на дифференциальной паре транзисторов (VT29 и VT30); усилитель постоянного тока, используемый для автоматической регулировки усиления каскадов УПЧ; усилитель постоянного тока, используемый для АРУ каскада УВЧ; усилитель постоянного тока, используемый для питания индикатора настройки; стабилизаторы напряжения питания каскадов УВЧ и УПЧ. Принимаемый сигнал с катушек связи входных контуров СВ и KB подается на выводы 1 и 2 микросхемы (на базы транзисторов дифференциального апериодического УВЧ). Усиленный сигнал снимается с нагрузок, включенных в коллекторные цепи каскада, и подается симметрично к входу смесителя.
Гетеродинные контура диапазонов СВ и KB подключены к выводу 6 микросхемы (в коллекторную цепь транзистора VT13). Напряжение обратной связи с катушек связи контуров гетеродина подается на вывод 5 микросхемы (на базу транзистора VT14). Это же напряжение гетеродина подается на вход одного из дифференциальных каскадов смесителя (на базу транзистора VT8), являющегося источником тока гетеродина.
Нагрузкой смесителя является каскад на транзисторе VT2 (см. рис. 7.8), подключенный к выводам 15 и 16 микросхемы и предназначенный для согласования входного сопротивления ПК.Ф с микросхемой для обеспечения требуемой селективности по соседнему каналу.
Согласование выходного сопротивления ПКФ с микросхемой осуществляется с помощью контура L5.1L5.2C23C25 и подстроечного резистора R12. Сигнал с контура поступает на вход первого каскада УПЧ (на вывод 12 микросхемы), представляющего собой дифференциальный усилитель (см. рис. 4.6), один из входов которого по высокой частоте заземлен (вывод 11 микросхемы).
Нагрузкой оконечного каскада УПЧ является контур L6C22, который подключен к выводу 7 микросхемы. Детектор выполнен на диоде VD3. Нагрузкой его является цепь R15C24. Постоянная составляющая продетектированного сигнала поступает на вход усилителя сигнала АРУ (вывод 9 микросхемы) через фильтр R14C21.
Рис. 7.9. Схема АРУ тракта УКВ радиоприемника «Рига-103»
Для индикации точной настройки на станцию используется напряжение, снимаемое с вывода 10 микросхемы.
Схемы АРУ в радиоприемниках 1-го класса классические (режимные) . Автоматической регулировкой усиления охвачены каскад УВЧ и один из каскадов УПЧ (как в тракте ЧМ, так и в тракте AM). Принцип режимной АРУ заключается в том, что при увеличении сигнала на входе радиоприемника увеличивается положительное напряжение, выпрямленное детектором АРУ, которое подается на базы транзисторов регулируемых каскадов и уменьшает их отрицательный потенциал относительно эмиттера. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению тока эмиттера транзистора и, следовательно, к уменьшению усиления регулируемого каскада. Такая регулировка усиления является наиболее экономичной с точки зрения величины мощности управляющего сигнала, так как большой ток эмиттера управляется малым током базы транзистора регулируемого каскада.
На рис. 7.9 приведена часть схемы АРУ, используемой в тракте ЧМ радиоприемника «Рига-103». Напряжение сигнала ПЧ снимается с коллекторного контура третьего каскада УПЧ, выпрямляется диодом VD и подается на базу транзистора VT1 каскада УВЧ, уменьшая потенциал базы. Это приводит к уменьшению тока эмиттера транзистора и соответственно к уменьшению сигнала усиления каскада УВЧ.
Для АРУ в трактах AM и ЧМ в радиоприемнике «Рига-103» используются отдельные детекторы.
В радиоприемнике «Рига-104» применена усиленная АРУ с задержкой (см. рис. 7.3). Ею охвачены усилитель высокой частоты
(при работе в тракте AM) и два каскада УПЧ на транзисторах VT6 и VT7 (при работе в трактах AM и ЧМ). В тракте УПЧ АРУ действует за счет изменения постоянного напряжения на базе регулируемых транзисторов. Схема АРУ (рис. 7.10) состоит из детектора и усилителя. Детектор АРУ выполнен на отдельном диоде VD5, а усилитель АРУ — на транзисторах VT12 и VT15, выполняющих функции двухкаскадного усилителя постоянного тока. Сигнал на схему АРУ поступает с контура последнего каскада УПЧ. Нагрузкой детектора АРУ являются резисторы R32 и R33. Схема работает следующим образом.
При малом сигнале на входе или при его отсутствии первый транзистор усилителя АРУ (VT12) закрыт, а второй (VT15) открыт. Напряжение на резисторе R53 определяет режимы, необходимые для работы транзистора VT7 тракта УПЧ (см. рис. 7.3) и диодов VD1 и VD2 в тракте усиления сигналов высокой частоты в диапазонах ДВ, СВ и KB (см. рис. 7.10). При изменении уровня . сигнала на последнем контуре тракта УПЧ от нуля до 600 мВ напряжение на резисторе R53 в усилителе АРУ не изменяется, что определяет задержку действия АРУ. Когда сигнал на последнем контуре тракта УПЧ превысит 600 мВ, выпрямленное напряжение на выходе детектора АРУ отпирает транзистор VT12. Это приводит к уменьшению тока коллектора транзистора VT15 и уменьшению напряжения на резисторе R53, что уменьшает напряжение смещения на базе транзистора VT7. Его коллекторный ток и усиление каскада уменьшается.
Напряжение на коллекторе транзистора VT15 при этом возрастает, что приводит к соответствующему изменению напряжения смещения на диодах VD1 и VD2 в каскаде усиления сигналов высокой частоты тракта AM. Таким образом, наряду с уменьшением усиления в тракте УПЧ уменьшается усиление каскада УВЧ при работе в диапазонах ДВ, СВ и КВ.
Конденсаторы С43 и С47 предотвращают проникновение напряжения промежуточной частоты и напряжения низкой частоты, а также их гармоник с выхода усилителя АРУ в регулируемые каскады УВЧ и УПЧ. Развязывающие фильтры R15C27 и R16C25 в тракте УПЧ (см. рис. 7.3) предназначены для устранения нежелательной связи между регулируемыми каскадами и определяют скорость срабатывания АРУ.
Индикатор настройки. В транзисторных радиоприемниках 1-го класса для точной настройки на принимаемые станции используются стрелочные индикаторы. Они включаются в цепь питания транзистора каскада УПЧ, управляемого напряжением АРУ. В радиоприемнике «Рига-104» используется стрелочный индикатор типа М476, который включен в цепь питания транзистора VT7 каскада УПЧ AM и ЧМ, охваченного АРУ (см. рис. 7.3). Отклонение стрелки индикатора зависит от значения постоянной составляющей тока эмиттера транзистора VT7.
Рис. 7.10. Схема усиленной АРУ с задержкой радиоприемника «Рига-104»
При отсутствии сигнала на входе приемника напряжение на резисторе R18 в цепи эмиттера транзистора VT7 определяет максимальный ток через индикатор. Однако конструктивно прибор выполнен таким образом, что его стрелка при этом будет отклоняться максимально влево. Это будет соответствовать нулю показаний индикатора настройки.
При настройке на сигнал принимаемой станции режим работы транзистора У77 под действием АРУ будет изменяться и его ток эмиттера будет уменьшаться. При этом будет уменьшаться и напряжение на резисторе R18, а следовательно, будет уменьшаться и ток через индикатор настройки. Точная настройка на принимаемую станцию будет соответствовать наименьшему току через индикатор и наибольшему отклонению стрелки индикатора вправо. Величина максимального тока через индикатор при, отсутствии сигнала на входе радиоприемника определяется величиной резистора R54, включенного последовательно в цепь индикатора (см. рис. 7.10).
Схемы бесшумной настройки (БШН) используются для исключения прослушивания шумов и помех в процессе настройки приемника с одной станции на другую.
В радиоприемнике «Рига-104» бесшумная настройка обеспечивается за счет отключения напряжения коллекторного питания предварительного каскада УПЧ, если на входе приемника сигнал оказывается меньше заданного уровня.
Схема бесшумной настройки (рис. 7.11) состоит из апериодического усилителя на транзисторе VT11, выпрямителя и двухкас-кадного усилителя постоянного тока. Сигнал на схему БШН подается с последнего каскада УПЧ.
Апериодический усилитель усиливает подводимые сигналы, повышая тем самым чувствительность БШН.
При отключенной системе БШН напряжение питания на каскад предварительного УНЧ подается со стабилизатора напряжения (5,2 В) блока УПЧ.
Рис. 7.11. Схема бесшумной настройки радиоприемника «Рига-104»
При включенной БШН напряжение питания на каскад УНЧ подается с коллектора транзистора VT14. Если сигнал на входе радиоприемника отсутствует или мал, транзистор VT13 заперт, а транзистор VT14 открыт. Постоянное напряжение на коллекторе этого транзистора мало (около 300 мВ). Такого напряжения недостаточно для того, чтобы открыть каскад предварительного УНЧ, и сигнал не пройдет на выход приемника. При появлении на входе радиоприемника достаточно большого сигнала транзистор VT13 откроется, а транзистор VT14 закроется, и напряжение на его коллекторе, а следовательно, и на коллекторе транзистора каскада УНЧ, увеличится до 5,2 В. Каскад предварительного УНЧ откроется, и сигнал пройдет на выход приемника.
С помощью конденсаторов С44, С49, С55 устраняется возможность проникновения в тракт НЧ по его цепи питания переменных составляющих выпрямленного напряжения сигналов промежуточной частоты.
Схема БШН, используемая в демодуляторе ДЧМ-П-5, рассмотрена ранее (см. рис. 7.4).
Тракт усиления сигналов низкой частоты в переносных радиоприемниках 1-го класса выполняется на транзисторах, а в переносных магнитолах 1-го класса — на полупроводниковой интегральной микросхеме К174УН7.
Рис. 7.12. Схема оконечных каскадов УНЧ радиоприемника «Рига-104»
Тракт низкой частоты радиоприемника «Рига-104» выполнен на девяти транзисторах и конструктивно состоит из двух блоков: предварительного усилителя и оконечных каскадов. В предварительном усилителе осуществляются все ручные регулировки сигнала:, регулировка громкости, регулировка тембра. Отличительные особенности схемы тракта УНЧ заключены в построении оконечных каскадов (рис. 7.12).
Блок состоит из усилителя напряжения на транзисторах VT1... ...VT3, предоконечного фазоинверсного каскада на транзисторах VT4 и VT5 и оконечного усилителя мощности — двухтактного каскада на транзисторах VT6 и VT7.
Формирование на входе двухтактного каскада двух сигналов, одинаковых по амплитуде, но противоположных по фазе, обеспечивается за счет использования в предоконечном каскаде транзисторов с различным типом проводимости — VT4
— n-р-n, VT5 — р-n-р.
Диод VD1 служит для термостабилизации тока покоя предоконечного и оконечного каскадов. Для уменьшения нелинейных искажений и термостабилизации режима работы транзисторов предоконечного и оконечного усилителей между базами транзисторов VT4 и VT5 включен терморезистор R11 с отрицательным коэффициентом сопротивления. С помощью цепочки С4, R9 создается положительная обратная .связь в предоконечном усилителе, чем достигается обеспечение требуемой мощности на выходе. Под-строечный резистор R10 служит для установки оптимальной величины тока покоя оконечного усилителя при регулировке схемы.
Оконечный усилитель мощности выполнен по двухтактной бестрансформаторной схеме с параллельным включением нагрузки. Симметрирование схемы оконечных каскадов осуществляется подстроечным резистором R1. С его помощью устанавливают напряжение на эмиттере транзистора VT7 равным половине напряжения на эмиттере транзистора VT6.
Оконечные каскады охвачены глубокой отрицательной обратной связью по переменному току. С выхода оконечного усилителя напряжение через резистор R6 подается на эмиттер транзистора VT1.
Громкоговоритель радиоприемника подключается к выходу оконечного усилителя через конденсатор большой емкости С5 — 1000 мкФ. Выходная мощность радиоприемника зависит от источника питания. При работе от батарей напряжение питания составляет 9 В, а максимальная выходная мощность 1,5 Вт. При питании же радиоприемника от сети переменного тока на оконечные каскады подается напряжение 12 В. При этом выходная мощность радиоприемника увеличивается до 2 Вт.
Тракт низкой частоты переносных магнитол 1-го класса «Ри-га-110» и «Аэлита-101» содержит два унифицированных функциональных блока: блок тембров и блок оконечных каскадов УНЧ (блок НЧО-15).
Рис. 7.13. Схема блока тембров магнитол «Рига-110» и «Аэлита-101».
Блок тембров (рис. 7.13) предназначен для регулировки громкости и регулировки тембра по высоким и низким звуковым частотам. Первым каскадом блока тембров является эмиттерный повторитель на транзисторе VI, служащий для согласования входа тракта УНЧ с выходом детектора.
На транзисторе V2 выполнен «активный» регулятор тембра с элементами регулировки тембра низких звуковых частот R6, R7, R8, R11, С4, С5 и регулировки тембра высоких звуковых частот R9, R10, СЗ, С7. Эти RС-элементы включены в цепь обратной связи между коллектором и базой транзистора V2.
На транзисторе V3 выполнен активный фильтр нижних частот. Элементами фильтра являются R17, CIO, R18, СИ. Обратная связь подается с эмиттера транзистора V3 через конденсатор С10 на точку соединения резисторов R17 и R18 и отсюда к базе транзистора V3. С эмиттера транзистора V3 сигнал поступает на регулятор громкости R22.
Цепочки R20, С13 и R21, С14, С15 служат для тонкомпенса-ции при регулировке громкости. Введение тонкомпенсации вызвано тем, что ухо человека неодинаково чувствительно ко всем звуковым частотам. Чувствительность приближается к максимальной на частоте около 3 кГц, а наибольшая чувствительность из всего звукового диапазона — на частотах 500 Гц... 5 кГц. При низких уровнях громкости уменьшение чувствительности на низких частотах больше, чем на более высоких уровнях.
Уменьшается чувствительность уха также и на высоких частотах.
Сопротивления резисторов и емкости конденсаторов цепочек тонкомпенсации выбраны таким образом, чтобы при уменьшении регулятором громкости уровня входного сигнала уровень сигнала на средних частотах ослаблялся в большей степени, чем на низких и на высоких. Таким образом, с помощью цепочек тонкомпенсации компенсируется уменьшение чувствительности уха на низких и высоких частотах.
Для лучшего прохождения высоких частот к оконечным каскадам УНЧ между выводами регулятора громкости включен конденсатор С16.
Рис. 7.14. Схема блока НЧО-15
Блок оконечных каскадов УНЧ (НЧО-15, рис. 7.14) выполнен на интегральной микросхеме К174УН7 (рис. 7.15). Сигнал с выхода блока тембров подается на вход блока НЧО-15 (на вывод 8 микросхемы и далее на базу транзистора VT1 микросхемы). Каскад на транзисторе VT1 представляет собой эмиттерный повторитель, имеющий большое входное сопротивление. С транзистором VT1 гальванически связан транзистор VT2, а нагрузкой последнего служит транзистор VT3, представляющий собой динамическую нагрузку.
Рис. 7.15. Принципиальная схема интегральной микросхемы К174УН7
С выхода каскада на транзисторе VT2 сигнал подается на вход усилительного каскада на транзисторе VT6, который также имеет динамическую нагрузку (транзистор VT7). Затем сигнал усиливается каскадами на транзисторах VT8 и VT10, которые охвачены небольшой отрицательной обратной связью за счет незашунтированного резистора в цепи эмиттера транзистора VT10. Коллекторной (динамической) нагрузкой транзистора VT10 является транзистор VT9, выполняющий одновременно функцию стабилизатора тока совместно с диодом VD3.
Рис. 7.16. Схема преобразователя напряжения радиоприемника «Рига-104»
Сигнал с каскада на транзисторе VT10 подается на вход оконечного каскада. Одно плечо оконечного каскада выполнено на двух каскадно включенных VT14 и VT16, а другое — на транзисторах VT11 и VT17 В эмиттерной цепи транзистора VT11 включен транзистор VT12, который обеспечивает поворот фазы входного сигнала на 180°.
С помощью диодов VD3...VD5 и транзистора VT15 задаются напряжения смещения транзисторов VT11, VT12, VT14, VT16 оконечного каскада. Через них протекают постоянные токи стабилизации, заданные диодом VD2. Этим обеспечивается стабилизация тока покоя оконечных транзисторов.
Для обеспечения устойчивой работы усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью, создаваемой цепочкой СЗ, R2 (см. рис. 7.14). Для устранения возбуждения усилителя на высоких частотах используется цепочка С8, R4. Завал амплитудно-частотной характеристики усилителя в области низких частот определяется элементами С7, С9, С10, а в области высоких частот — элементами С5 и С6.
Блок НЧО-15 обеспечивает усиление сигналов звуковой частоты в номинальном диапазоне частот от 63 Гц до 16 000 Гц при неравномерности не более 3 дБ и максимальную выходную мощность не менее 1,6 Вт (при напряжении 9 В).
Преобразователи напряжения. Использование в переносных радиоприемниках и магнитолах электронной настройки потребовало введение в схему блока преобразователя напряжения для создания управляющего напряжения по величине значительно большей, чем имеют встроенные батареи питания.
Схема преобразователя напряжения радиоприемника «Рига-104» приведена на рис. 7.16. Он преобразует постоянное напряжение 5,2 В, поступающее с каскада стабилизатора, в постоянное высокостабильное напряжение 22 В. Преобразователь состоит из генератора высокочастотных колебаний, выпрямителя этих колебаний, а также из каскадов схемы автоматической регулировки выходного напряжения преобразователя.
Генератор высокочастотных колебаний выполнен на транзисторе VT4 (МП41) по схеме с индуктивной связью. Условия, необходимые для работы генератора, обеспечиваются соотношением и соответствующим включением витков трансформатора. Обмотка трансформатора L1 с конденсатором С4 образует контур, настроенный на частоту около 100 кГц. Обмотка L2 с конденсатором С2 обеспечивает положительную обратную связь, необходимую для возбуждения генератора.
Рис. 7.17. Схема блока преобразователя напряжения ПН-15
Напряжение генерируемых колебаний высокой частоты выпрямляется диодом VD2 (КД105Д) и после сглаживающего фильтра C6R5C7 подается на потенциометр настройки R6 (220 кОм), с которого управляющее напряжение подводится к варикапным матрицам блока УКВ. Подстроечным резистором R7 при налаживании радиоприемника устанавливают необходимую величину (22 В) управляющего напряжения.
Контурная обмотка трансформатора L1 имеет отвод, к которому подключена схема автоматической регулировки выходного напряжения преобразователя. Регулировка осуществляется за счет изменения напряжения питания генератора высокочастотных колебаний. Автоматическая регулировка устраняет влияние изменения выходного напряжения преобразователя при колебаниях температуры окружающей среды и других дестабилизирующих факторов.
Схема автоматической регулировки выходного напряжения преобразователя выполнена на транзисторах VT1...VT3 (КТ315Б) и диоде VD1 (КД105Б). Диод VD1 выполняет функцию выпрямителя, транзистор VT1 — функцию управляющего элемента, а транзистор VT2 — функцию регулирующего элемента, транзистор VT3 в диодном включении определяет режим работы управляющего элемента. Работа схемы осуществляется следующим образом. Предположим, что под воздействием какого-нибудь дестабилизирующего фактора напряжение на выходе преобразователя увеличилось. При этом увеличивается напряжение и на выходе выпрямителя автоматической регулировки, т. е. на конденсаторе С5, и увеличивается ток эмиттера транзистора VT3. В этом случае напряжение на базе транзистора VT1 увеличится, что приведет к увеличению его тока коллектора. В результате напряжение на коллекторе транзистора VT1 и на базе транзистора VT2 уменьшится. Ток через транзистор VT2 также уменьшится, что приведет к увеличению сопротивления этого транзистора. Поскольку транзистор VT2 включен последовательно в цепь питания транзистора VT4, напряжение на эмиттере транзистора VT4 снизится.
Это, в свою очередь, уменьшит амплитуду колебаний генератора, а следовательно и выходное напряжение преобразователя.
Такая система стабилизации преобразователя напряжения и позволяет достаточно точно поддерживать на его выходе постоянное напряжение 22 В даже при значительном изменении напряжения источника питания.
В переносных магнитолах «Рига-110» и «Аэлита-101» для перестройки контуров с варикапами в диапазонах тракта AM потребовалось управляющее напряжение до 30 В. Это напряжение обеспечивается унифицированным блоком преобразователя напряжения ПН-15 (рис. 7.17).
По построению схемы блок ПН-15 делится на два функциональных узла: собственно источник напряжения и стабилизатор напряжения компенсационного типа. На транзисторе VT4 построен генератор колебаний с частотой 12 кГц. Переменное напряжение, вырабатываемое генератором, наводится во вторичной обмотке трансформатора Г, которая вместе с конденсатором С7 представляет собой параллельный резонансный контур. Переменное напряжение генерируемых колебаний выпрямляется диодом VD1, и через сглаживающий фильтр С5 R13 С4 подается на варикапы..
Питание генератора осуществляется через стабилизатор, выполненный на транзисторах VT1, VT2, VT3 и интегральной микросхеме К159НТ1. Транзистор VT3 является датчиком опорного напряжения, которое подается на один из входов дифференциального каскада, выполненного на микросхеме. На другой вход микросхемы подается напряжение с делителя на резисторах R2, R3, R4. На транзисторах VT1 и VT2 выполнен регулирующий каскад, представляющий собой усилитель постоянного тока. С коллектора транзистора VT1 стабилизированное напряжение поступает на коллектор транзистора VT4. Если по какой-нибудь причине изменится управляющее напряжение, то изменится и потенциал в точке соединения резисторов R2 и R3, R4. Изменение потенциала одного из плеч дифференциального каскада приведет к изменению состояния регулирующего каскада на транзисторах VT1 и VT2 и напряжение на выходе стабилизатора установится равным первоначальному.
Регулировка вырабатываемого управляющего напряжения осуществляется подстроечным резистором R4.
7.2. Стационарные радиолы, магниторадиолы и тюнеры 1-го класса
Все стационарные модели радиоприемных устройств по схемным решениям и используемой элементной базе можно условно разделить на следующие четыре группы:
унифицированные стационарные радиолы первых выпусков, выполненные на транзисторах: стереофоническая «Рига-101-сте-рео» и монофоническая «Рига-102»;
стационарные радиолы и магниторадиолы 1-го класса на транзисторах, базовой моделью для которых является стереофоническая радиола «Мелодия-101-стерео»: монофоническая радиола «Мелодия-102», стереофонические радиолы «Мелодия-104-стерео» и «Элегия-102-стерео», магниторадиола «Мелодия- 105-стерео»;
магниторадиолы (музыкальные центры) «Мелодия-106-стерео», «Вега-115-стерео», «Россия-101-стерео», магниторадиола «Романтика-112-стерео», тюнер «Корвет- 104-стерео»;
стереофонические тюнеры «Рондо-101-стерео» и «Рондо-102-стерео».
Схемные решения построения трактов ЧМ и AM, рассмотренные в § 7.1 применительно к радиоприемнику «Рига-103», полностью относятся и к радиолам «Рига-101-стерео» и «Рига-102». Отличием является применение в радиоле «Рига-101-стерео» сквозного стереофонического тракта и двухканального стереофонического УНЧ. Схемные решения построения трактов ЧМ и AM моделей второй группы (базовой модели «Мелодия-101-стерео») аналогичны схемным решениям, примененным в переносном радиоприемнике «Рига-104» (см. § 7.1), за исключением схемных решений стереофонического тракта. Структурная схема стереофонической радиолы «Мелодия-101-стерео» приведена на рис. 7.18.
Стереофонические тюнеры «Рондо-101-стерео» и «Рондо-102-стерео» предназначены только для приема стереофонических и монофонических передач в диапазоне УКВ с частотной модуляцией и рассчитаны на совместную работу с внешним подключаемым стереофоническим усилителем или электрофоном. Построение схемы тюнеров аналогично построению схемы трактов обработки ЧМ сигналов от антенны до выхода блока стереодекодера стационарных стереофонических радиол 1-го класса.
Рис. 7.18. Структурная схема радиолы «Мелодия-101-стерео»
Стационарные модели третьей группы являются наиболее сложными из всех моделей 1-го класса. Кроме радиоприемного тракта они содержат электропроигрывающее устройство, лентопротяжный механизм магнитной ленты, выносные акустические системы и имеют развитую систему коммутации, индикации и управления. Схемные решения радиоприемного тракта и элементов управления этих моделей выполнены с использованием полевых транзисторов и полупроводниковых интегральных микросхем серий К174, К553, К155.
Рис. 7.19. Схема блока УКВ-1-2
Блоки УКВ. В стационарных моделях 1-го класса используются блоки УКВ в большинстве своем уже рассмотренные ранее. Схема блока УКВ радиол «Рига-101-стерео» и «Рига-102» аналогична схеме блока УКВ радиоприемника «Рига-103» (см. рис. 7.1). Для преобразования сигнала используется вторая гармоника гетеродина, а номинальное значение промежуточной частоты принято равным 6,8 МГц.
В тюнере «Рондо-101-стерео» используется унифицированный блок УКВ-2-2Е (см. рис. 5.13), а в тюнере «Рондо-102-стерео» — УК.В-2-1, рассмотренный в гл. 5 применительно к переносной магнитоле «Вега-326» (см. рис. 5.5).
В стереофонической радиоле «Мелодия-101-стерео» и в других моделях этой группы применен унифицированный блок УКВ-1-1. Он же используется в переносном радиоприемнике 1-го класса «Рига-104» и рассмотрен в § 7.1 (см. рис. 7.2).
Отличительные особенности схем блоков УКВ стационарных моделей 1-го класса имеются в унифицированном блоке УКВ-1-2 (рис. 7.19). Этот блок УКВ используется в моделях «Мелодия-106-стерео», «Вега-115-стерео», «Россия-101-стерео», «Романтика-112-стерео», «Корвет-104-стерео». По построению схемы он аналогичен блоку УКВ-1-1 (см. рис. 7.2), но в нем в УВЧ и в гетеродине применены кремниевые транзисторы, а в смесителе — полевой.
Рис. 7.20. Схема демодулятора ДЧМ-1-5
Кремниевые транзисторы по сравнению с германиевыми имеют меньший коэффициент шума и обладают лучшими температурными свойствами.
Применение полевого транзистора в смесителе (VT2 — КП307Е, рис. 7.19) связано с требованием повышения помехозащищенности тракта УКВ ЧМ. Полевые транзисторы имеют ценное преимущество перед обычными биполярными гранзисторами — крутизна их характеристики линейно зависит от напряжения на затворе, в связи с чем зависимость тока стока от напряжения на затворе имеет квадратичный характер. Это, в свою очередь, позволяет улучшить коэффициент перекрестной модуляции и интермодуляционные искажения. Указанные обозначения выводов полевого транзистора — исток, затвор, сток — соответствуют выводам обычного биполярного транзистора — эмиттер, база, коллектор.
Транзистор VT2 в смесителе включен по схеме с общим истоком (см. рис. 7.19). Принимаемый высокочастотный сигнал с коллекторного контура УВЧ L3C9C11VD2 через конденсатор С13 подается на затвор транзистора VT2, а сигнал с контура гетеродина L4 С10 С14 VD3 через конденсатор С16 — на исток транзистора VT2. Сигнал промежуточной частоты выделяется на резонансном контуре L5C19 и через катушку связи L6 подается в тракт УПЧ ЧМ.
Тракт промежуточной частоты ЧМ сигналов. Радиоприемная часть ряда стационарных моделей 1-го класса имеет только УКВ диапазон — тюнеры «Рондо-101-стерео» и «Рондо-102-стерео», музыкальные центры «Россия-101-стерео» и «Вега-115-стерео». УКВ-СВ тюнер «Корвет-104-стерео» имеет раздельные тракты ЧМ и AM. Остальные стационарные модели 1-го класса имеют совмещенные тракты УПЧ ЧМ и AM.
В музыкальном центре «Вега-115-стерео» и тюнере «Корвет-104-стерео» применен унифицированный функциональный блок ДЧМ-1-5 (рис. 7.20). Сигнал промежуточной частоты 10,7 МГц с контура смесителя блока УКВ через конденсатор С1 поступает на базу транзистора VI первого каскада УПЧ, выполненного по схеме с общим эмиттером. С нагрузки каскада (резистора R2) сигнал промежуточной частоты поступает на базу транзистора V2, выполняющего функцию второго каскада УПЧ. С нагрузки этого каскада (резистора R4) сигнал промежуточной частоты поступает на базу транзистора V3 (третьего каскада УПЧ).
Нагруз кой третьего каскада УПЧ является пьезокерамический фильтр Z, обеспечивающий требуемую селективность по соседнему каналу.
В первом каскаде УПЧ применена последовательная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному токам за счет включения в цепь эмиттера транзистора VI резистора R3, незашунтированного конденсатором. С резистора R5 в цепи эмиттера транзистора второго каскада УПЧ через резистор R6 на базу транзистора VI подается отрицательная обратная связь по напряжению. Для уменьшения глубины обратной связи на частоте сигнала резистор R5 зашунтирован конденсатором С2.
Сигнал ПЧ с пьезокерамического фильтра поступает на вход интегральной микросхемы К174УРЗ (на вывод 13). Микросхема выполняет функцию демодулятора ЧМ сигналов. Принципиальная схема микросхемы приведена на рис. 7.6. Схема совпадений микросхемы с подключенным колебательным контуром L1.1 СП образует частотный детектор, основанный на принципе фазового детектирования. Работа схемы частотного детектора рассмотрена в § 7.1 применительно к схеме демодулятора ДЧМ-П-5.
Сигнал низкой частоты снимается с вывода 8 микросхемы и через конденсатор С16 и резисторы R28, R29 и конденсатор С18 поступает на базу транзистора VII предварительного УНЧ, пропускающего весь спектр комплексного стереофонического сигнала. Цепочка, состоящая из резистора R35 и конденсатора С19, включенная параллельно резистору в цепи эмиттера R34, создает отрицательную обратную связь на низких звуковых частотах и тем самым выравнивает частотную характеристику. С помощью под-строечного резистора R29 устанавливается необходимая величина напряжения сигнала, снимаемого с нагрузки каскада на транзисторе VII (резистора R33) и подаваемого на блок стереодекодера.
С катушки связи L1.2 сигнал промежуточной частоты поступает на схему бесшумной настройки.
С вывода 10 микросхемы снимается сигнал для АПЧ гетеродина, который поступает на усилитель постоянного тока на транзисторах V7 и V4. Величина напряжения подстройки, подаваемого на варикап контура гетеродина, определяется падением напряжения на транзисторе V4, которое, в свою очередь, зависит от напряжения на его базе, т.
е. на коллекторе транзистора V7 и регулируется с помощью подстроечного резистора R16.
В тракте УПЧ ЧМ музыкального центра «Россия-101-стерео» избирательность по соседнему каналу обеспечивается пятиконтурным ФСС (рис. 7.21), являющимся нагрузкой усилительного каскада на составном транзисторе VT2 и VT3. ФСС состоит из контуров L1C7, L2C10, L3C14, L4C17, L5C19C20. Связь между контурами осуществляется с помощью конденсаторов С8, СП, С15, С18. С емкостного делителя последнего контура С19С20 сигнал ПЧ поступает на вход интегральной микросхемы К174УРЗ (на вывод 13). Микросхема выполняет функции усилителя-ограничителя и частотного детектора. Контур L6C24 является фазосдви-гающей цепью в схеме частотного детектора.
С катушки связи последнего контура ФСС сигнал ПЧ через конденсатор СЗЗ поступает на вход резонансного усилителя на составном транзисторе VT17 и VT18, нагрузкой которого является узкополосный контур L7 С37. Сигнал с контура подается на базу транзистора VT22, который осуществляет детектирование сигнала и усиление по току. Нагрузкой каскада является последовательное соединение резисторов R62 и R63, сигнал с которых поступает на прибор индикации точной настройки.
Рис. 7.21. Схема тракта промежуточной частоты ЧМ сигналов музыкального центра «Россия-101-стерео»
Усилитель сигналов АПЧ выполнен на транзисторе VT7. Сигнал на базу этого транзистора поступает с вывода 10 микросхемы через резистор R37. Балансировка усилителя осуществляется с помощью резистора R35. Усиленный сигнал АПЧ поступает на двусторонний ограничитель на диодах VD12 и VD13. С ограничителя напряжение сигнала подается на стабилизатор сигнала АПЧ, выполненный на транзисторах VT8 и VT9 и являющийся источником опорного напряжения.
Совмещенный тракт УПЧ ЧМ-АМ в стационарных моделях 1-го класса, а также раздельный тракт высокой и промежуточной частот AM сигналов выполняются по схемам, аналогичным рассмотренным ранее, либо на транзисторах (см. рис. 7.3) — в большинстве моделей, либо на интегральной микросхеме К174ХА2 (см.
рис. 7.8) в тюнере «Корвет- 104-стерео».
Стереодекодеры. В стационарных стереофонических моделях 1 класса используются стереодекодеры, выполненные по схемам трех разных методов декодирования: суммарно-разностного преобразования с разделением спектров, полярного декодирования по огибающей, временного разделения стереосигналов.
Метод суммарно-разностного преобразования с разделением спектров используется в схеме стереодекодера радиолы «Рига-101-стерео» и тюнеров «Рондо-101-стерео» и «Рондо-102-стерео».
Принципиальная схема стереодекодера радиолы «Рига-101- стерео» приведена на рис. 7.22. Работа схемы осуществляется следующим образом. Комплексный стереофонический сигнал с частотного детектора через переходный конденсатор С1 и корректирующую цепочку R2C2 подается на усилитель-восстановитель поднесущей частоты, выполненный на транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттером. Цепочка R2, С2 обеспечивает подъем частотной характеристики в надтональной части спектра стереосигнала.
Рис. 7.22. Схема стереодекодера радиолы «Рига-101-стерео»
Контур L1C4 в коллекторной цепи транзистора VT1 настроен на частоту поднесущей 31, 25 МГц. При этом амплитуда сигнала увеличивается. С помощью подстроечного резистора R5, включенного последовательно с контуром, осуществляется регулировка уровня поднесущей частоты, подавленной при передаче. Резонансное сопротивление контура L1C4 выбрано в 5 раз большим суммы сопротивлений резисторов R5 и R6, что обеспечивает необходимую степень восстановления поднесущей частоты.
Для уменьшения нелинейных искажений и увеличения входного сопротивления в первом каскаде резистор R7 не шунтирован емкостью, что создает отрицательную обратную связь по току.
Усиленный комплексный стереофонический сигнал, содержащий тональные частоты и с восстановленной поднесущей частотой надтональные частоты, через конденсатор С5 подается на второй усилительный каскад на транзисторе VT2. Этот каскад усиливает сигнал во всем спектре стереофонического сигнала.
В коллекторной цепи транзистора включен контур L2C7. Для расширения полосы пропускания контур шунтирован резистором R11. В результате контур имеет добротность около 5 единиц. С контура через обмотку связи L3 усиленная надтональная часть спектра стереофонического сигнала подается на детектор, выполненный на диодах VD1... VD4, включенных по мостовой схеме.
Напряжение тонального сигнала (А + В) выделяется на резисторе R12.
Для увеличения усиления каскада в цепи эмиттера транзистора VT2 включена цепочка С6, R10, уменьшающая обратную связь по переменному току.
После детектирования сигналов надтональной части спектра частот стереосигнала с помощью диодов VD1... VD4 получаются два разностных сигнала А — В и В — А, которые выделяются на нагрузке детектора соответственно на резисторах R17, R18 и R21, R22.
Величины сопротивления резистора R14 и емкости конденсатора С10 выбираются, исходя из требований наилучшей фильтрации надтональной составляющей стереосигнала. Кроме того, постоянные времени цепи R14, С10 и контура L2C7 должны быть равны 50 мкс, чтобы обеспечить спад частотной характеристики к верхним частотам с целью скорректировать подъем верхних модулирующих частот, имеющихся в передающем сигнале. В монофонических приемниках такая цепь располагается на выходе частотного детектора, а в стереофонических входит в схему стереодекодера. Эту цепочку иногда называют цепью деэмфазиса. Ее роль в блоке стереодекодера выполняет цепочка L2, С7 для надтональных частот и R14, С10 для тональных частот.
Требуемая величина переходных затуханий между каналами при настройке блока устанавливается с помощью подстроечных резисторов R17 и R21. С этих резисторов разностные сигналы подаются на резисторный мост, выполняющий роль суммирующей схемы. Для большей наглядности на рис. 7.23 показана схема этого моста с указанием подводимых и образующихся сигналов.
Кроме разностных сигналов на резисторный мост через переходный конденсатор С8 поступает также суммарный сигнал А + В. В результате суммирования сигнала А+В и разностных сигналов А — В и В — А в узловых точках моста а и Ь выделяются звуковые частоты каналов А и В. Таким образом, разделение стереофонических каналов производится путем суммарно-разностного преобразования:
(А+В) + (А — В)=2А; (А + В) — (А — В) = 2В.
Рис. 7.23. Схема резистивного моста стереодекодера
С точек а и b суммирующей схемы разделенные сигналы каналов через НЧ фильтры R19C9 и R23C11, ослабляющие сигнал поднесущей частоты, подаются на выход блока стереодекодера, которые затем поступают на вход левого и правого каналов УНЧ. Для автоматической индикации наличия стереосигнала на входе радиоприемника используется сигнал поднесущей частоты, появляющийся в спектре принимаемого сигнала. Индикатор наличия стереосигнала на входе приемника выполнен на трех транзисторах VT3... VT5. Он представляет собой усилитель постоянного тока, работающий как электронное реле.
При появлении в принимаемом сигнале поднесущей частоты на контуре L2C7 выделяется напряжение, которое подается на базу транзистора VT3. При отсутствии сигнала поднесущей частоты транзистор VT3 заперт напряжением, подводимым к базе через резистор R26. Выделенное напряжение поднесущей частоты детектируется на переходе база — эмиттер транзистора VT3 и усиливается следующими каскадами на транзисторах VT4 и VT5. В коллекторной цепи транзистора VT5 включена индикаторная лампочка накаливания, которая загорается при появлении сигнала поднесущей частоты на базе транзистора VT3 и начинает освещать табло Стерео на шкале радиоприемника.
Питание транзисторов индикатора осуществляется от однополупериодного выпрямителя, выполненного на диоде VD5 и электролитическом конденсаторе С14. Напряжение питания 6,3 В поступает на блок стереодекодера через лампочку стереоиндикации.
При загорании лампочки индикация наличия стереосигнала на входе радиоприемника следует нажать клавишу Стерео, чтобы подключить выход блока стереодекодера к входам правого и левого каналов УНЧ.
Схема стереодекодера радиолы «Мелодия-101-стерео» выполнена по принципу полярного детектирования по огибающей. Ее построение аналогично построению схемы стереодекодера радиолы высшего класса «Виктория-001-стерео», рассмотренной в § 8.2 (рис. 8.10).
В стационарных стереофонических моделях 1-го класса послед них выпусков применяются стереодекодеры, работающие по методу временного разделения каналов. Иногда эти стереодекодеры называют ключевыми, поскольку основным элементом стереодекодера является электронный ключ — формирователь коммутирующих импульсов.
Наиболее распространена схема унифицированного стереодекодера СД-А-1 (рис. 7.24), которая содержит: восстановитель поднесущей частоты, формирователь коммутирующих импульсов, коммутатор, фильтры подавления надтональных частот, выходные каскады с цепями частотной коррекции, каскады стереоиндикации и автоматики.
Комплексный стереофонический сигнал поступает на каскад восстановления поднесущей частоты, выполненный на двух транзисторах VI и V2 по схеме умножения добротности контура. В каскаде на транзисторе VI осуществляется восстановление поднесущей частоты стереосигнала за счет включения в его коллекторной цепи контура L1C3. На транзисторе V2 выполнен умножитель добротности этого контура. Степень регенерации умножителя зависит от величины положительной обратной связи, обусловленной величиной сопротивления последовательно включенных резисторов R6, R7, R10. Уровень добротности контура регулируется резистором R10, а уровень восстановления поднесущей — резистором R3. Комплексный стереофонический сигнал с восстановленной поднесущей (полярно-модулированный сигнал) снимается с коллектора транзистора VI и через согласующий каскад на транзисторе V3 подается на коммутаторы стереофонических каналов А и В (на электронные ключи на транзисторах V4 и V5). С эмиттера транзистора V2 разностный сигнал подается на формирователь коммутирующего сигнала и схему стереоавтоматики и стереоиндикации.
Основное положение ключей коммутатора на транзисторах V4 и V5 разомкнутое. Замыкаются они на короткие отрезки времени с частотой поднесущей 31,25 кГц. На выходе электронных ключей получается последовательность импульсов, амплитуда которых повторяет значение полярно-модулированного сигнала, а огибаю- щие амплитуд повторяют изменения соответственно верхней и нижней огибающих полярно-модулированного сигнала.
Переключающие импульсы формируются с помощью усилителя- ограничителя на интегральной микросхеме К553УД1А и генератора тока на транзисторе V18, в коллекторной цепи которого включен контур L2 С25, формирующий синусоидальное переключающее напряжение.
Усилитель-ограничитель на микросхеме работает в режиме глубокого ограничения для подавления амплитудной модуляции коммутирующих сигналов. Генератор тока на транзисторе VI8 служит для выделения первой гармоники коммутирующего сигнала с заданной амплитудой и обеспечения его симметрии. Со вторичной обмотки контура L2C25 синусоидальное переключающее напряжение в соответствующей фазе поступает на цепи С5, R14 и С6, R15, формирующие узкие импульсы, отпирающие транзисторы V4 и V5 в моменты, соответствующие максимумам поднесущей — положительным в канале А и отрицательным в канале В.
Стабилитрон V17 в цепи базы транзистора V18 служит для стабилизации амплитуды коммутирующих импульсов при изменении напряжения питания.
На выходе электронных ключей включены эмиттерные повторители на транзисторах V6 и V7, которые служат для согласования выходных цепей ключевой схемы с низкочастотными фильтрами подавления надтональных частот C9L3C11С13 и C10L4C12C14.
Рис. 7.24. Схема стереодекодера СД-А-1
На транзисторах V8 и V9 выполнены каскады усиления сигналов в каналах. В коллекторных цепях транзисторов находятся цепочки R21, С18 к R24, С19, компенсирующие предыскажения. Цепочки С16, R25 и СП, R26, включенные в эмиттерные цепи транзисторов, служат для коррекции частотной характеристики стереодекодера на верхних частотах.
Схема стереоавтоматики и стереоиндикации выполнена на транзисторах VW... V16 и предназначена для обеспечения индикации наличия стереоприема и автоматического переключения режима работа стереодекодера «моно — стерео». Транзистор V10 служит для температурной стабилизации порога срабатывания схемы стереоавтоматики и стереоиндикации, устанавливаемого подстроеч-ным резистором R29.
При наличии поднесущей, если значение ее напряжения превышает порог, установленный резистором R29, срабатывает схема автоматического переключения режимов «моно — стерео». При этом усилитель на транзисторах Vll... V13 запирает транзистор VI6, поднесущая беспрепятственно проходит на вход микросхемы, управляет ключами, разделяя каналы А и В.
При отсутствии в сигнале на входе стереодекодера напряжения поднесущей или малого его уровня усилитель на транзисторах Vll... V13 не запирает транзистор V16, который шунтирует вход микросхемы, не пропуская сигнал управления на ключи. В результате чего на выход стереодекодера проходит только суммарный сигнал А+В, соответствующий режиму монофонического приема. При необходимости монорежим можно включить и вручную, подав напряжение питания на базу транзистора V16 через резистор R39.
Для управления исполнительным элементом стереоиндикатора служит каскад на транзисторах V14 и V15, работающий в ключевом режиме. Индикатор стереопередачи срабатывает при наличии сигнала поднесущей на базе транзистора V14.
Тракт усиления сигналов низкой частоты стереофонических моделей содержит два идентичных усилительных канала.
Рис. 7.25. Схема блока УНЧ радиолы «Рига-101-стерео»
Качество воспроизведения стереофонических программ зависит от идентичности амплитудно-частотных характеристик каналов тракта низкой частоты при любых положениях регулятора громкости и тембра. Допустимое расхождение формы амплитудно-частотных характеристик каналов не должно превышать 4... 6 дБ на крайних частотах воспроизводимой полосы. Для обеспечения этого условия в каждом канале тракта УНЧ имеется регулятор стереобаланса, который позволяет изменять коэффициент усиления обоих каналов, приравнивая их друг к другу.
Усилитель низкой частоты каждого канала стереофонической радиолы «Рига-101-стерео» (рис. 7.25) состоит из четырех каскадов усиления напряжения, эмиттерного повторителя, предоконечного фазоинверсного усилителя и оконечного усилителя мощности.
Предварительный усилитель напряжения выполнен на транзисторах VT1 и VT2, которые имеют между собой гальваническую связь, обеспечивающую широкий диапазон частот усиливаемых сигналов. В каскаде на транзисторе VT1 применена последовательная отрицательная обратная связь по постоянному и переменному токам за счет отсутствия в цепи эмиттера шунтирующей резистор R5 емкости.
Предварительный усилитель охвачен также отрицательной обратной связью по напряжению. Напряжение обратной связи снимается с резистора R10 в цепи эмиттера транзистора VT2 и через резистор R6 подается в цепь базы транзистора VT1. Для уменьшения глубины обратной связи на частоте сигнала резистор R10 зашунтирован цепочкой R7, Сб.
Для уменьшения частотных искажений в области высоких частот в предварительном усилителе включен конденсатор С8, с помощью которого осуществляется обратная связь на высоких частотах усиливаемого сигнала. Между каскадами предварительного усилителя существует также регулируемая отрицательная обратная связь по переменному напряжению через конденсатор С9 и переменный резистор R7a. Этот резистор спарен с таким же резистором во втором канале для установки стереобаланса. С его помощью изменяется глубина обратной связи, а следовательно и коэффициент усиления предварительного усилителя. Резистор R7 в обоих каналах включен таким образом, что, уменьшая усиление предварительного усилителя в одном канале, усиление в другом канале увеличивается. Регулятор стереобаланса позволяет регулировать усиление в каналах УНЧ более чем на ±6 дБ.
Для стабилизации параметров предварительного усилителя при изменении температуры окружающей среды в цепь питания транзисторов VT1 и VT2 включен терморезистор R11 с отрицательным, температурным коэффициентом сопротивления, с помощью которого осуществляется стабилизация коллекторного тока транзисторов.
Нагрузкой второго каскада предварительного усилителя являются резисторы R9 (во всем спектре сигнала) и R8 (в области средних и нижних частот).
Конденсатор С5 служит для подключения цепей регулировки тембра. С помощью этого конденсатора отфильтровываются высокие частоты.
Регулировка тембра по высоким частотам осуществляется с помощью переменного резистора R9a, сигнал на который подается через конденсатор С10. Емкость конденсатора выбрана небольшой величины, чтобы обеспечить прохождение по цепям регулировки тембра только высоких частот сигнала.
Регулировка тембра по низким частотам осуществляется с помощью переменного резистора R8a. Средние частоты усиливаемого сигнала подаются в цепь базы транзистора VT3 в основном через конденсатор С12. Однако средние частоты частично также проходят и через делитель, в который включен регулятор тембра по низким частотам. Поэтому при регулировке тембра снижение уровня нижних частот спектра влечет за собой снижение уровня и средних частот.
На транзисторе VT3 выполнен третий каскад усилителя напряжения. Необходимость включения вызвана ослаблением сигнала в цепях регулировки тембра. Для обеспечения эффективной стабилизации рабочей точки транзистора в каскаде использована комбинированная схема питания с последовательной и параллельной обратными связями по постоянному току через резисторы R17 (коллекторная) и R19 (эмиттерная).
Согласование выходного сопротивления каскада на транзисторе VT3 с входным сопротивлением усилительного каскада на транзисторе VT5 с целью наиболее полной передачи мощности сигнала осуществляется эмиттерным повторителем на транзисторе VT4.
Усилитель напряжения, выполненный на транзисторе VT5, имеет непосредственную связь с предоконечным усилителем. Режим работы транзистора VT5, а также транзисторов в предоконечном и оконечном усилителях определяется режимом работы базовой цепи транзистора V5. В эту цепь включен переменный резистор R24, с помощью которого устанавливается напряжение питания, равное половине напряжения питания каскадов предоконечного и оконечного усилителей. Терморезистор R26 обеспечивает температурную стабилизацию режимов работы транзисторов предоконечного и оконечного усилителей.
Предоконечный усилитель, выполненный на транзисторах разной проводимости VT6 и VT7, одновременно является и фазоинверсным каскадом для двухтактного оконечного каскада.
Выходной бестрансформаторный каскад УНЧ — усилитель мощности — выполнен на транзисторах VT8 и VT9 с параллельным включением нагрузки. С помощью резистора R30 осуществляется дополнительная стабилизация режимов этих транзисторов.
Каскады на транзисторах VT3... VT9 охвачены отрицательной обратной связью, напряжение которой с выхода УНЧ через под-строечный резистор R31 подается в цепь эмиттера транзистора VT3.
Сопротивление резистора R20 в цепи эмиттера выбрано небольшим — 8 Ом, поскольку сигнал обратной связи достаточно велик. С помощью резистора R31, включенного в цепь обратной связи, при регулировке тракта УНЧ, устанавливается необходимый коэффициент усиления для обеспечения чувствительности около 3 мВ.
Рис. 7.26. Схема каскадов блока регулировки музыкального центра «Вега-115-стерео»
В современных стационарных моделях 1-го класса тракт УНЧ выполняется на кремниевых транзисторах с использованием новых схемных решений. На рис. 7.26 приведена схема блока регулировок музыкального центра «Вега-115-стерео». Сигнал звуковой частоты с блока коммутации источников программ поступает на регулятор стереобаланса (переменный сдвоенный резистор R10). На рис. 7.26 показана схема только одного канала УНЧ, поскольку схемы обоих каналов идентичны. При увеличении уровня сигнала на входе одного канала с помощью регулятора стереобаланса уровень сигнала на входе другого канала уменьшается. Резистор R20 ограничивает глубину регулировки стереобаланса. С резистора R10 сигнал поступает на переменный резистор R1 — регулятор громкости, а с него — через разделительный конденсатор С1 — на базу транзистора VI, выполняющего функцию предварительного УНЧ.
С нагрузки усилителя (резистора R11) напряжение звуковой частоты через разделительный конденсатор С5 и резистор R21 поступает на один из входов дифференциального усилителя на транзисторах V3 и V5 (на базу транзистора V3). База транзистора V5 через резистор R37 соединена с коллекторной цепью транзистора V7. Этот каскад выполнен по схеме с общим эмиттером, а его нагрузкой является резистор R43 в цепи коллектора.
Сигнал на базу транзистора V7 поступает из коллекторной цепи транзистора V3. В связи с этим дифференциальный каскад оказывается охваченным глубокой отрицательной обратной связью как по переменному, так и по постоянному току. Благодаря этому усилитель имеет малую величину нелинейных искажений и высокую температурную стабильность.
Рис. 7.27. Схема каскадов усилителя мощности музыкального центра «Россия-101- стерео»
В базовую цепь транзистора V3 включены частотно-зависимые цепочки, позволяющие производить регулировку тембров. Для изменения частотной характеристики в области верхних частот используется цепочка, состоящая из резисторов R25, R29 и конденсатора СИ, а в области низких частот — цепочка из резисторов R23, R31 и конденсаторов С7, С9, С13. Глубина регулировки тембра низких и верхних частот определяется резисторами R23 и R35.
В блоке усилителя мощности музыкального центра «Россия-101-стерео» входной каскад представляет собой дифференциальный усилитель (на транзисторах VI и V3, рис. 7.27). Связь между этим каскадом и следующим на транзисторе V7 непосредственная. Для улучшения воспроизведения низких частот в коллекторную цепь транзистора V7 включена динамическая нагрузка (транзистор V6). С помощью подстроечного резистора R9 осуществляется установка тока покоя усилителя. С помощью транзистора V8 осуществляется тепловая защита усилителя. Транзистор V8 установлен на радиаторе вместе с выходными транзисторами, а при нагреве радиатора ограничивает ток покоя выходных транзисторов. Конденсатор С2 в коллекторной цепи транзистора V7 служит для предотвращения возбуждения усилителя на высоких частотах. Для этой же цели служат конденсаторы С4 и С5 и цепочка, состоящая из резистора R26 и конденсатора С6, включенная параллельно нагрузке усилителя мощности.
Ограничение максимального тока через выходные транзисторы осуществляется за счет включения в их эмиттерные цепи резисторов R23 и R24. Для защиты выходных транзисторов от замыканий в цепи питания и длительной перегрузки установлены плавкие предохранители F1 и F2. Электронная защита выходных транзисторов от кратковременной перегрузки выполнена на транзисторах VI1, V12 и диодах V9, V10. Схема защиты акустических систем выполнена на транзисторах VJ9, V22, V27.
В момент включения питания музыкального центра транзистор V22 закрывается на время заряда конденсатора С11 до напряжения, открывающего транзистор V22. Транзистор V27 на это время открывается, и реле своими контактами отключает выход усилителя мощности от акустических систем на время затухания переходных процессов, возникающих в блоке питания при включении напряжения сети.
На транзисторе V19 выполнена схема тепловой защиты. Транзистор помещен на радиаторе вместе с выходными транзисторами. Температура, при которой отключаются акустические системы, зависит от сопротивления подстроечного резистора R28.
На выходе усилителя мощности включена схема индикаторов уровня. Сигнал выпрямляется диодом V20. Калибровка индикатора уровня выходного напряжения осуществляется с помощью подстроечного резистора R38.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается особенность построения схемы блока УКВ радиоприемника «Рига-103»?
2. Поясните принцип электронной настройки и особенности использования варикапов.
3. Как осуществляется регулировка ширины полосы пропускания тракта УПЧ AM в радиоприемнике «Рига-104»?
4. Объясните построение схемы и работу демодулятора ДЧМ-II-5.
5. Как работает схема бесшумной настройки в магнитолах «Рига-110» и «Аэлита-101» в радиоприемнике «Рига-104»?
6. Объясните построение схемы тракта высокой и промежуточной частот сигналов AM магнитол «Рига-110» и «Аэлита-101».
7. Как работает схема АРУ с задержкой в радиоприемнике «Рига-104»?
8. Поясните схему включения стрелочного индикатора настройки в радиоприемнике «Рига-104»?
9. Для чего служат цепочки тонкомпенсации в регуляторе громкости? 10. Объясните построение схемы и работу блока НЧО-15.
11. Объясните построение схем преобразователей напряжения в переносных радиоприемниках. Каково их назначение?
12. В каких каскадах и с какой целью используются полевые транзисторы в блоках УКВ стационарных радиол 1-го класса?
13. Объясните построение схемы тракта промежуточной частоты ЧМ сигналов стационарных моделей 1-го класса.
14. Объясните построение схемы и работу стереодекодера, выполненного по методу суммарно-разностного преобразования.
15. Объясните построение схемы и работу стереодекодера, выполненного по методу временного разделения каналов.
Содержание раздела