Ю. П. Алексеев бытовая радиоаппаратура и ее ремонт

Глава восьмая

РАДИОПРИЕМНИКИ, РАДИОЛЫ,

ТЮНЕРЫ И РАДИОКОМПЛЕКСЫ ВЫСШЕГО КЛАССА
8.1. Переносные радиоприемники высшего класса
Существует четыре модели переносных радиоприемников выс­шего класса: «Ленинград-002», «Ленинград-006-стерео», «Ленинград-010-стерео» и «Салют-001». Отличительной особенностью схем этих радиоприемников от всех ранее рассмотренных схем перенос­ных радиоприемников является:

использование двух независимых высокочастотных блоков для настройки в диапазонах ДВ, СВ и обзорном KB (один блок) и в растянутых диапазонах KB (другой блок);

использование в блоке растянутых диапазонов KB двойного преобразования частоты с целью повышения максимальной чувст­вительности и селективности по зеркальному каналу; величина первой промежуточной частоты принята равной 1,84 МГц (по ГОСТ 5651 — 76), а второй — 465 кГц;

осуществление регулировки ширины полосы пропускания в тракте ПЧ AM сигналов путем переключения пьезокерамических фильтров с узкой и широкой полосой пропускания.

Радиоприемники «Ленинград-006-стерео» и «Ленинград-010-сте-рео» обеспечивают прием стереофонических передач в диапазоне УКВ. Радиоприемник «Ленинград-006-стерео» воспроизводит стере­офонические передачи через подключаемые стереотелефоны, а радио­приемник «Ленинград-010-стерео» имеет и стереофонический тракт УНЧ.

По построению схем и используемой элементной базе радио­приемники «Ленинград-002» и «Ленинград-006-стерео» идентичны (за исключением наличия блока стереодекодера во второй модели), а построение схем радиоприемников «Ленинград-010-стерео» и «Салют-001» отличается от первых. Они выполнены с использова­нием полевых транзисторов и интегральных микросхем и имеют раздельные тракты сигналов AM и ЧМ. В некоторых блоках радио­приемника «Салют-001» используются интегральные микросхемы и транзисторы производства ГДР.

Блоки УКВ. В радиоприемниках «Ленинград-002» и «Ленин-град-006-стерео» используется унифицированный блок УКВ-1-1, рассмотренный в § 7.1 (см. рис. 7.2), а в радиоприемнике «Салют-001» — блок УКВ-1-02, рассмотренный в § 7.2 (см. рис. 7.19).

Схема блока УКВ радиоприемника «Ленинград-010-стерео» от­личается от всех ранее рассмотренных (рис. 8.1). Усилитель высо­кой частоты блока УКВ выполнен на полевом транзисторе V15 по схеме с заземленной промежуточной точкой входного контура. Эта схема представляет собой компромиссное решение между схе­мой с общим истоком и схемой с общим затвором. Известно, что схема с общим истоком позволяет получить большой коэффициент усиления по мощности и малый коэффициент шума, а схема с об­щим затвором — меньший коэффициент усиления, но высокую стабильность. В схеме с заземленной промежуточной точкой нуле­вая точка по переменному току лежит между потенциалом истока и затвора. Схема имеет мостовую конфигурацию и позволяет при помощи конденсатора С7^Лнейтрализовать действие проходной ем­кости транзистора V15.

Входной контур блока УКВ состоит из катушки индуктивности L1, конденсаторов С2, СЗ, С4 и перестраивается изменением ем­кости варикапа VI.

В стоковой цепи транзистора V15 включен двухконтурный по­лосовой фильтр L2 С8 С10 СП и L3 С13 С15 С16, перестраивае­мый изменением емкостей варикапов V2 и V3 соответственно в пер­вом и втором контурах. Связь между контурами полосового фильт­ра индуктивная.

Усиление каскада УВЧ регулируется сигналом АРУ, подавае­мым с тракта УПЧ в цепь затвора транзистора V15 через резистор R3 и делитель напряжения, выполненный на резисторах R2, R4 и R5.



Рис. 8.1. Схема блока УКВ радиоприемника «Ленинград-010-стерео»



Рис. 8.2. Схема тракта УПЧ ЧМ сигналов радиоприемника «Ленинград-010-стерео»
Сигнал со второго контура полосового фильтра УВЧ (с делите­ля С15 С16) подается на затвор полевого транзистора V16, вклю­ченного по схеме с общим истоком и выполняющего совместно с интегральной микросхемой D1 функцию смесителя. Смеситель ра­ботает по балансной схеме и работает в ключевом режиме. При­нимаемый сигнал вводится синфазно в цепь эмиттеров транзисто­ров микросхемы D1 через каскад на полевом транзисторе V16.

Напряжение гетеродина поступает на базы транзисторов микро­схемы D1 через катушку связи L7 буферного каскада, выполнен­ного на правом транзисторе микросхемы D2. Конденсатор С24 заземляет среднюю точку катушки связи по переменному току. Гетеродин выполнен по схеме индуктивной трехточки на левом транзисторе микросхемы D2. Контур гетеродина состоит из катуш­ки индуктивности L4, конденсаторов С17, С18, С23 и перестраива­ется изменением емкости варикапа V5.

Нагрузкой смесителя является полосовой фильтр L5 С22, L6 С28 с индуктивной связью между контурами.

Управляющее напряжение на варикапы для перестройки конту­ров входного, УВЧ и гетеродинного подается через резисторы R1, R6, R9, R12. Рабочие токи полевых транзисторов V15 и V16 уста­навливаются с помощью подстроечных резисторов R4 и R11 соот­ветственно.

Для уменьшения излучения на частотах гармоник гетеродина блок УКВ заключен в металлический экран, а подача сигналов и питающих напряжений осуществляется через проходные конден­саторы C1, C6, С9, C12, C30, C31, C32.

Тракт промежуточной частоты ЧМ сигналов в переносных ра­диоприемниках высшего класса выполняется либо совмещенным («Ленинград-002», «Ленинград-006-стерео»), либо раздельным («Ленинград-010-стерео», «Салют-001»).

Схема раздельного тракта УПЧ сигналов ЧМ, выполненная на пяти интегральных микросхемах К159НТ1Д, приведена на рис. 8.2. Транзисторы микросхем соединены по каскодной схеме общий кол­лектор — обпдая база. Схема содержит пять каскадов усилителей-ограничителей, нагрузками которых являются двухконтурные полосовые фильтры с внешнеемкостной связью между контурами, обеспечивающими требуемую селективность по соседнему каналу.

Демодуляция сигналов ЧМ осуществляется в отличие от ранее рассмотренных схем емкостным дискриминатором с фазовым детек­тированием, включенным на выходе последнего каскада УПЧ. Кон­туры дискриминатора состоят из катушек индуктивности L16 и L17 и конденсаторов С67, С76, С77. Амплитудные детекторы дискриминатора выполнены на диодах V10 и VII. Нагрузкой детекторов является RС-фильтр нижних частот R84 R85 С81 С82.

Для формирования управляющего напряжения АПЧ служит емкостной дискриминатор с фазовым детектированием на конту­рах L18 С79 и L20 С90 С91.

Напряжение для системы бесшумной настройки формируется параллельным амплитудным детектором, выполненным на диоде V12, резисторе R91 и конденсаторах С83 и С85.

Сигнал промежуточной частоты для формирования напряже­ний АПЧ и управления системой бесшумной настройки снимается с коллектора транзистора V7-1 микросхемы D7 (с резистора R70) и подается на однокаскадный усилитель ПЧ, выполненный по схеме с общей базой на транзисторе V25, нагрузкой которого является контур L18 С79.

Напряжение на базы транзисторов микросхем D3...D7 пода­ется с эмиттерного повторителя на транзисторе V24. Оно устанав­ливается с помощью подстроечного резистора R72.

На транзисторе V17 выполнен детектор сигналов АРУ, снимае­мых с первого каскада УПЧ и подаваемого на каскад УВЧ блока УКВ.

С резистора R74 снимается сигнал, подаваемый на индикатор многолучевого приема (МЛП). Падение напряжения на этом резисторе зависит от величины постоянных составляющих токов усилительных каскадов тракта УПЧ, которые изменяются при из- ,; менении уровня входных сигналов.

Совмещенный тракт УПЧ сигналов АМ-ЧМ радиоприемников «Ленинград-002» и «Ленинград-006-стерео» содержит на входе ^: фильтр сосредоточенной селекции, состоящий из шести контуров (см. рис. 8.5), а усиление обеспечивается последующими каска­дами.

Высокочастотные каскады тракта AM. В блоке растянутых диапазонов KB радиоприемников «Ленинград-002» и «Ленинград-006-стерео» входные цепи двухконтурные, с индуктивной связью между контурами (рис. 8.3).

Антенна подключается непосредственно к первичным контурам входных цепей (LI, L4, L7, L10). Конденсатор С1 (120 пФ) явля­ется общей контурной емкостью первых контуров входной цепи на всех растянутых KB диапазонах. Контуры перестраиваются с по­мощью варикапа VD1. Вторичные контуры (L2, L5, L8, L11), индук­тивно связанные с первичными, не перестраиваются. Их контур­ной емкостью является конденсатор С13.

Первый гетеродин построен на транзисторе VT1. Его контуры растянутых диапазонов KB перестраиваются с помощью варикапа VD2. Суммарная емкость варикапа и конденсаторов С4 и С5 со­ставляет общую контурную емкость гетеродина.

Напряжения входного сигнала и гетеродина подаются на базу транзистора VT2, выполняющего функцию смесителя, с катушки связи второго входного контура.

Нагрузкой смесителя является трехконтурный полосовой фильтр (L13C11С 15, L14C12C16, L15C17), контуры которого настроены на частоту 1,84 МГц.

В блоке растянутых диапазонов KB радиоприемника «Салют-001» изменением емкости варикапов перестраиваются три контура: входной, контур УВЧ и гетеродина. В остальном построение схемы высокочастотных каскадов аналогично.

В схеме высокочастотных каскадов растянутых диапазонов KB радиоприемника «Ленинград-010-стерео» с помощью варикапных матриц перестраиваются входные контуры и контуры гетеродина, а коллекторный контур УВЧ — неперестраиваемый (рис. 8.4). На рисунке показано включение контуров только одного поддиапазо­на КВ.

Сигнал с антенны подается на входной контур L4 С4С5 VI, а с него через конденсатор С7 — на затвор транзистора V3. УВЧ выполнен по каскодной схеме общий исток — общая база на транзисторах V3 и V1-2 микросхемы D1. Контур в коллекторной цепи транзистора Vl-2 L5 С13 неперестраиваемый. При включении других поддиапазонов подключаются соответствующие конденса­торы.

Регулировка усиления каскада УВЧ осуществляется двумя сиг­налами. Оба сигнала АРУ суммируются на резисторах R8 и R9 в цепи базы транзистора V1-2. Сигнал АРУ с тракта УПЧ подается через резистор R8. Управляющий сигнал местной цепи АРУ выра­батывает детектор на транзисторе V1 — 1 микросхемы, к базе кото­рого через конденсатор С6 подводится высокочастотное напряже­ние с контура УВЧ. Конденсатор С14 является фильтрующим по высокой частоте и определяет постоянную времени цепи АРУ.



Рис. 8.3. Схема блока растянутых диапазонвй KB радиоприемника «Ленинград-002»
Гетеродин выполнен по схеме емкостной трехточки на транзис­торе V4. Сигнал гетеродина снимается с емкостного делителя С20 С21 и через цепь R28, С26 подается на смеситель.

Смеситель является балансным. Он выполнен на интегральной микросхеме D2, работающей в ключевой режиме с токозадающим транзистором V5. На затвор транзистора V5 подается сигнал с каскада УВЧ. Нагрузкой смесителя является трехконтурный ФСС с индуктивной связью между контурами, настроенный на первую промежуточную частоту 1,84 МГц. Преобразование сигналов 1-й ПЧ во 2-ю ПЧ (465 кГц) осуществляется с помощью гетеродина диапазонов ДВ, СВ. Его контур настроен на частоту 2,305 МГц (1,84 + 0,465).

Тракт промежуточной частоты сигналов AM обеспечивает из­бирательность по соседнему каналу и усиление. На выходе тракта УПЧ осуществляется детектирование сигналов ПЧ AM, а также вырабатываются управляющее напряжение АПЧ и напряжение для индикатора настройки на принимаемые станции.

На входе тракта УПЧ AM включены пьезокерамические фильтры сосредоточенной селекции Z1 ФП1П-023 или Z2 ФП1П-041 (рис. 8.5).

Избирательность в положении «Узкая полоса» (УП) обеспечи­вается включением узкополосного пьезокерамического фильтра ФШП-041, имеющего полосу пропускания 4,7... 7,0 кГц, а в по­ложении «Широкая полоса» (ШП) — включением широкополосно­го фильтра ФШП-023, имеющего полосу 8,0... 11,5 кГц. При этом в обоих случаях контур L7 С46 обеспечивает согласование вход­ного сопротивления пьезокерамического фильтра с выходным соп­ротивлением транзистора смесителя, а контур L9C48C49 — выход­ное сопротивление пьезокерамического фильтра с входным сопро­тивлением следующего каскада УПЧ.



Рис. 8.4. Схема высокочастотных каскадов растянутых диапазонов KB радиоприемника «Ленинград-010-стерео»
В тракте УПЧ применено каскодное включение транзисторов. В первом каскаде УПЧ AM, выполненном на транзисторах VT1 и VT2, в базовой цепи транзистора VT2 включен диод VD1 для стабилизации режима работы каскада по постоянному току. В коллекторной цепи транзистора VT1 последовательно включены резонансные контуры, настроенные на вторую промежуточную частоту тракта AM (L1C3) и ПЧ ЧМ (L2C4). На транзисторах VT3 и VT4 выполнен двойной эмиттерный повторитель, обеспе­чивающий согласование сопротивления нагрузки первого каскада со входным сопротивлением каскада на транзисторе VT6.

Диод VD2, включенный между каскадами на транзисторах VT6 и VT7, работает в качестве амплитудного детектора, на­грузкой которого по постоянному току и току звуковой частоты яв­ляется входное сопротивление транзистора VT7, включенного по схеме эмиттерного повторителя. Эмиттерный повторитель предназ­начен для согласования выходного сопротивления детектора с вход­ным сопротивлением дифференциального каскада усилителя низкой частоты (VT10, VT14) и каскада усилителя сигналов АРУ (VT5).



Рис. 8.5. Схема тракта промежуточной частоты сигналов AM и ЧМ радиоприемника «Ленинград-002»
Напряжение звуковой частоты на вход УНЧ с трактов УПЧ AM и ЧМ подается через дифференциальный усилитель низкой часто­ты, выполненный на транзисторах VT10 и VT14, имеющих общую нагрузку R25. При приеме AM сигналов работает только плечо на транзисторе VT10, так как в это время не подается напряжение питания на коллектор транзистора VT14. Сигнал с выхода тракта ЧМ подается на транзистор VT14. На его коллектор при этом по­дается напряжение питания, а транзистор VT10 тракта AM закры­вается приращением постоянного напряжения на резисторе R25. Таким образом предотвращается проникновение шумов тракта AM на вход тракта УНЧ.

В тракте ПЧ AM применена АРУ с задержкой в цепи регули­рования по постоянному току. Регулируемым каскадом является первый каскад УПЧ AM (транзисторы VT1 и VT2). Для приведения в действие системы АРУ используется постоянное напряжение, полученное при детектировании AM сигналов за счет постоянной составляющей тока детектора.

Напряжение АРУ через цепь резисторов R21, R13, R48, R16, R12 подводится к базе транзистора VT5, вызывая ток в его коллекторной цепи. При этом происходит увеличение падения напря­жения на резисторах R1 и R2 и снижение напряжения на базе транзистора VT1, а следовательно и на коллекторе транзистора VT2. В результате этого происходит уменьшение коэффициента усиления каскодного усилителя на транзисторах VT1 и VT2.

Напряжение задержки АРУ определяется резисторами R12 и R16. Последним производится установка необходимого уровня за­держки АРУ при регулировке радиоприемника.

Кроме системы АРУ, замкнутой в тракте УПЧ, в радиоприем­нике используется усиленная АРУ для регулировки усиления кас­кадов УВЧ и смесителя. Схема этой АРУ приведена на рис. 8.6. Она выполнена на трех транзисторах (VT1, VT2, VT3) и одном диоде VD1. Напряжение сигнала второй промежуточной частоты 465 кГц через фильтр Ы1 С59 подается на апериодический усилитель, выполненный на транзисторе VT1. Затем этот усиленный сигнал де­тектируется амплитудным детектором, выполненным на диоде VD1. Продетектированный сигнал подается на дифференциальный уси­литель постоянного тока, выполненный на транзисторах VT2 и VT3 с общей эмиттерной нагрузкой R12.

При отсутствии на входе сигнала промежуточной частоты тран­зистор VT2 заперт напряжением на резисторе R12 за счет тока эмит­тера транзистора VT3. При появлении на входе схемы сигна­ла, превышающего порог срабатывания, транзистор VT2 открыва­ется. Падение напряжения на R12 увеличивается за счет тока транзистора VT2. В результате транзистор VT3 закрывается. На коллекторе транзистора VT3 увеличивается напряжение. Это по­ложительное напряжение подается в базовые цепи транзисторов УВЧ и смесителя (см. рис. 8.3), что приводит к уменьшению коэф­фициента усиления этих каскадов. Полупеременным резистором R4 регулируется порог срабатывания АРУ.



Рис. 8.6. Схема усиленной АРУ
В тракте приема сигналов AM переносных радиоприемников высшего класса используется АПЧ гетеродина. Для создания управляющего напряжения АПЧ в радиоприемнике «Ленинград-002» применены фазовращающий трансформатор L3 С22, L4 С27 и дискриминатор, выполненный на диодах VD3 и VD4 (см. рис. 8.5). Управляющее напряжение с дискриминатора через фильтр R36C39 подается на варикап, включенный в контур гетеродина в блоке КСДВ, а также через делитель R37R46 на дифференциаль­ный усилитель индикатора настройки на транзисторах VT12, VT13.

При приеме в диапазоне УКВ управляющее напряжение на дифференциальный усилитель индикатора настройки подается через резистор R38 и диод VD5.

При отсутствии сигнала транзистор VT12 закрыт, а транзистор VT13 открыт. При этом через индикатор протекает начальный ток от батареи питания радиоприемника.

При приеме сигнала в цепь базы транзистора VT12 подается постоянное напряжение положительной полярности от дискримина­тора АПЧ тракта AM или от дробного детектора тракта ЧМ, кото­рое открывает транзистор VT12 и закрывает транзистор VT13. Стрелка индикатора при этом отклоняется.

Тракт ВЧ-ПЧ сигналов AM радиоприемника «Салют-001» вы­полнен на интегральной микросхеме А244Д производства ГДР. Отечественным аналогом этой микросхемы является микросхема К174ХА2. Построение тракта ВЧ-ПЧ AM на микросхеме К174ХА2 рассмотрено в §4.1, 7. 1 (см. рис. 4.5, 7.8).

Стереодекодер в переносных радиоприемниках высшего клас­са («Ленинград-006-стерео» и «Ленинград-010-стерео») выполня­ется по схеме суммарно-разностного преобразования комплекс­ного стереофонического сигнала. Построение таких схем рассмот­рено в § 5.3 (см. рис. 5.16).

Индикатор многолучевого приема используется в радиоприем­нике «Ленинград-010-стерео» (рис. 8.7). Явление многолучевого распространения сигнала в диапазоне УКВ характерно особенно в условиях города. Вследствие разности хода прямого и отраженно­го лучей в диапазоне УКВ происходит интерференция сдвинутых по фазе сигналов, что приводит к. искажению закона частотной модуляции передаваемой программы и одновременному появлению характерной амплитуд­ной модуляции сигнала. При определенном ориентирова­нии приемной направленной антенны от помехи, вызван­ной МЛП, можно избавить­ся. С этой целью в радиопри­емнике введен световой ин­дикатор МЛП. Индикатор срабатывает при наличии низкочастотной составляю­щей в напряжении, выделяю­щемся на резисторе R74 тракта УПЧ ЧМ (см. рис. 8.2).

Падение напряжения на этом резисторе при значи­тельных изменениях уровня сигналов на входе тракта УПЧ ЧМ имеет зависимость от уровня входного сигнала, близкую к логарифмической. Вследствие этого амплитуда низкочастотной составляющей оста­ется неизменной в широком динамическом диапазоне интерфери­рующих сигналов. В качестве индикаторной лампы используется лампа подсветки Е1 (см. рис. 8.7) индикатора напряженности по­ля. Питание лампы осуществляется от схемы, выполненной на транзисторах V5 и V7.