- Электрическая схема
Определившись с компонентами, я начал создавать схему в SPlan. Полностью рассказывать как работает каждая микросхема не буду, перепечатывать другие статьи не хочу, но вкратце опешу. Как я писал в первой части статьи, микросхему приёмника я выбрал TDA7088T, больше как из-за хорошей работы АПЧГ. Это супергетеродинный приёмник с низкой ПЧ 70кГц. По этому приёмники на микросхемах с низкой ПЧ нельзя делать выше 3-тий группы сложности. Хотя в союзе выпускался приёмник Микрон РП-203 на К174ХА34, это советский аналог TDA7021, то есть это тоже приёмник с низкой ПЧ, только без системы автосканирования. Так вот, приёмник Микрон работал очень чисто, был с хорошим приёмом, ловил легко на встроенную антенну даже за городом. Но работал он в диапазоне УКВ-1 65-74МГц и в этом диапазоне микросхема давала достаточно хороший звук, не "хрипела", не "сипела" на высоких, так же в Микроне хорошо продуман входной контур, это подтверждали схемы которые я собирал на этой микросхеме в середине 90-х подобию Микрона. Микросхема TDA7088T хоть и является модернизацией TDA7021, но все же звук у неё лучше, но не настолько чисто как в диапазоне УКВ-1. Для данного приёмника я посчитал достаточном такой вариант качества. Тесты уже показали, что звук нормальный как в наушниках, так и на внешний динамик.
Как видно на схеме, версия разработки V2.2. Это говорит о том, что были собраны другие версии приёмников, с разными вариациями полной схемы. Есть даже версия V2.3 где отличие от данной заключается в усилителе наушников, там применяется TDA2822, в остальном изменений нет. Забегу в перёд. Буду тестировать схему на цифровой микросхеме по типу Si4825 и аналоговый с высокой ПЧ TA2003F, CD2003GP (sop16 корпус)
Изучая схемы серии TDA7000-21-88 (174ХА34) с низкой ПЧ я в одной из статей Радио журнала, нашёл информацию, где говорилось, о том, что если не перегрузить сигнал входного контура, то можно получит более чистый звук. Но тут мы теряем чувствительность на входе. Этот недостаток решается в ведением в схему усилителя радиочастоты УРЧ. Похожий принцип и сделан в радиоприёмнике Микрон. Так же сам входной контур перестраиваемый, что улучшает избирательность и уменьшает шумы на входе, что в свою очередь положительно влияет на чувствительность. В своей схеме я так же применяю УРЧ, но его задача компенсировать слабый приём в отдалении от города. На печатной плате я предусмотрел место для варикапа перестройки входного контура. Таким образом я попробую настроить этот контур на максимально чистый приём и минимум искажений, и эта настройка сохраниться на весь диапазон приёма.
УРЧ собран по классической схеме с общим эмиттером. Транзистор высокочастотный КТ368 только в smd исполнении, конкретно я использую транзистор 2sc3356, он чуть по мощнее КТ368, рассчитан на частоту 1ГГц. Сравнивал их, разницы никакой. Данный УРЧ я использую уже давно, хорошо себя зарекомендовал. Собирал его не только для самодельных приёмников, но и для стационарных, где был слабый приём, даже для китайских на цифровых микросхемах. Это не самый лучший усилитель, но свою цель он выполняет. На входе усилителя стоит катушка индуктивности, которая играет две роли. Первая, это создавать соединение с общим питанием средний вывод наушников и гасит низкие частоты на входе. Вторая функция, это снизить шумы на входе УРЧ. Например в мобильных телефонах тоже по этому принципу сделан УРЧ.
В большинстве телефонов сигнал радио волны берётся не от общего вывода наушников, а сигнальные выводы, подключенные через конденсаторы 18пф. В основном так сделано в телефонах именитых брендов (Nokia, Samsung, Sony). А в телефонах китайских брендов, сигнал берётся по типу, как сделал я, от общего провода наушников.
Далее усиленный сигнал поступает на входной контур микросхемы TDA7088T. Сам приёмник собран по аналогии Datasheet, но несколько отличий есть. В основном отличие лежит в схеме настройки. Как я говорил, настройка будет осуществлятся в ручную, при помощи переменного резистора. Так же сохранил систему АПЧГ. В самом Datasheet есть вариант работы приёмника с настройкой от переменного конденсатора.
Как мы видим на 16-м выводе отсутствует конденсатор на 0.1мФ, который сбрасывает настройку в начало диапазона при включении приёмника. Этот вывод является напряжением настройки в автоматическом режиме и напряжением удержания волны, система АПЧГ. В Datasheet даже написано AFC (АПЧ). В своей схеме я использую подключение по схеме с автоматическим сканированием и к выводу варикапа подключен переменный резистор через резистор R5 220к. Он позволяет не вмешиваться в работу системы АПЧГ и развязывает напряжение АПЧГ и напряжение движка переменного резистора. Можно конечно разделить настройку гетеродина на принимаемую волну и удержание АПЧГ. В этом случае нужно установить отдельно варикап для настройки и варикап для АПЧГ.
Так делают во всех супергетеродинных радиоприёмников с системой АПЧГ. Вот например в блоке УКВ от радиоприёмника установлено два варикапа на контуре гетеродина.
Сигнал мы приняли, настроились на нужную волну. Далее сигнал звуковой частоты поступает на стерео декодер, выполненный на микросхеме TDA7040T, и на предварительный усилитель, усилителя внешнего динамика в "МОНО" режиме.
Как я рассказывал в предыдущей статье, в качестве стерео декодера я выбрал микросхему TDA7040T. Это микросхема входит в состав ещё двух микросхем разработанной компанией Philips, это TDA7021T- приёмник, TDA7040T - стерео декодер, TDA7050T - стерео усилитель. Всех их объединяет низковольтное питание.
Много о данном стерео декодере не расскажу. Это единственная микросхема такого миниатюрного формата, найденая мной на просторах интернета, и единственная со столь низким рабочем напряжением. Очень широкого стерео эффекта я не добился от неё. Но возможно из-за того, что радиоприёмник с низкой ПЧ. Он хоть и пропускает сигнал "Пилот-тон", но яркого разделение каналов не происходит. Возможно что на микросхеме TA2003F картина будет другой, и данный стерео декодер раскроет себя с лучшей стороны, в скором будущем проверю.
Далее сигнал поступает на стерео усилитель звуковой частоты (УЗЧ), а с него на наушники. Усилитель для наушников в версии 2.2 выполнен на микросхеме TDA7050T. Как я уже говорил в прошлой статье, этот усилитель я выбрал из-за малого количества деталей обвязки микросхемы и очень малое потребление тока. Если говорить о характеристиках этого усилителя, то они конечно не высокие, и имеет два недостатка. Первый и самый серьёзный, это высокое шипение при отсутствии сигнала. Второй, это щелчок в наушниках во время подачи напряжения на усилитель. Возможно проблема тоже в ревизии микросхемы.
В версии 2.3 применяется усилитель на TDA2822M. Это тоже усилитель с низковольтном питанием, и лишён недостатков TDA7050T. Его часто применяют в схемах, где нужно сделать качественный стерео усилитель для наушников или даже на внешние динамики. При использовании его для внешнего динамика в мостовом режиме, сопротивление динамика должно быть не меньше 8Ω.
Как я писал в прошлой статье, по мимо усилителя для наушников, приёмник имеет усилитель внешнего динамика. И переключение между усилителями осуществляется кнопкой на верхней панели приёмника. Кнопка управляет электронным ключом выполненном на полевых транзисторах.
Схема очень проста. При подачи напряжение на схему, VT2 закрыт положительном напряжением на его затворе, которое подаётся через R2. При нажатии кнопки вкл/выкл внешнего динамика, затвор VT2 замыкается на корпус через разряженный конденсатор C1. Ёмкость подобрана так, что бы при кратковременном нажатии конденсатор не успел зарядиться напряжением питания. После как VT2 откроется, на его стоке появляется напряжение питание которое подается через исток VT2. Это же напряжение подаётся на затвор VT1, он открывается и через R1 шунтирует затвор VT2 на корпус. Таким образом VT2 поддерживается в открытом состоянии, а схема в режиме Включения. Через R3 конденсатор C1 заряжается положительном напряжением. При очередном нажатии на кнопку, конденсатор присоединяется к затвору VT2 и закрывает его, а сам успевает разрядиться, пока VT1 был открыт. На стоке пропадает напряжение и VT1 тоже закрывается и схема переходит в режим Выключение. VT3 служит для того, что бы управлять сигналом ShutDown микросхемы внешнего усилителя. Усилитель включается положительным напряжением на выводе ShutDown, оно подаётся через R4 основного питания. Транзистор выбран N-переходом, то есть при подаче положительного напряжения он открывается и исток замыкается со стоком. Когда электронный ключ находится в режиме включение на затвор VT3 подаётся это положительное напряжение и таким образом сигнал ShutDown шунтируется на общий вывод питания и усилитель переходит в режим "Mute". Резистор R4 подобран так, чтобы при открытии транзистора VT3 положительное питание не мешало замкнуть на корпус.
Плавно переходим к усилителю внешнего динамика. Усилитель собран на микросхеме FT690 или NCP2890. Они являются полным аналогом, во всяком случае, я не заметил разницы между ними.
Фильтрующая цепочка по обратной связи R32 и С38 дают ровную АЧХ. Если не будет хватать низких частот. То в схему будет добавлена схема повышающая АЧХ в районе 30-100Гц. Монтажом на печатной плате это предусмотрено.
Подключается эта схема между выходом звука с TDA7088 и предварительным усилителем внешнего динамика.
В приёмнике есть стабилизатор напряжения. Он служит для стабилизации напряжения микросхемы приёмника, стерео декодера, предварительного усилителя внешнего динамика и для стабилизации управляющего напряжения транзисторов управление громкостью, что бы при разрядки аккумулятора, и при просадке напряжения при максимальной громкости внешнего динамика, громкость не "гуляла".
Ну и напоследок. Приёмник питается от одного элемента Литий-полимерного аккумулятора. Ёмкость 450мАч на 3,85В. Полностью заряженный аккумулятор выдаёт 4,2В. Размеры его 403535, то есть 4мм это толщина, 35мм его диаметр.
Заряжается этот аккумулятор от контроллера заряда выполненнoго на микросхеме LTH7. Такая микросхема часто применяется в устройствах с аккумуляторами до 800мАч. Часто я встречал их в видеорегистраторах, Блютуз-наушники.
Ну вот, схема готова. Пойдём проектировать печатную плату в LayOut.
В следующей статье поговорим уже о конструкции и деталях, тестах в городе и в деревне. Узнаем сколько по времени он будет работать от наушников и внешнего динамика на средней громкости. Забегая вперёд, приёмник получился, но об этом... Продолжение следует...