Всем всего доброго!
Микросхема LA1600 производства фирмы Sanyo представляет собой полнофункциональный АМ – приёмник, с диапазоном принимаемых частот вплоть до 30 МГц, только с самым необходимым минимумом деталей во внешней обвязке. Она имеет классическую схему супергетеродина и содержит УВЧ, смеситель, гетеродин, усилитель ПЧ, детектор АМ и схему АРУ.
Эта ИМС, несомненно, представляет интерес для радиолюбителей, конструирующих малогабаритные, радиоприёмники, трансиверы, а также схемы радиоуправления моделями.
Расскажу о ней поподробнее, опишу способы улучшения приёмников на этой ИМС, а также возможности приёма сигналов SSB.
Микросхема выпускается в корпусе SIP9 (рис.1):
Рис.1
Основные технические характеристики:
- Напряжение питания: от +1,8 до +6в;
- Потребляемый ток (при Uп=3в): 3,7 – 4,6мА
- Напряжение НЧ на выходе детектора:
24 – 78мВ при Uвх=14мкВ (f=1МГц, m=30%, 1кГц);
97 – 250мВ при Uвх=10мВ (f=1МГц, m=30%, 1кГц);
Т.о. при изменении напряжения на входе ВЧ в 714 раз (от 14мкВ до 10мВ, или на 57dB), напряжение НЧ меняется в 3,2 раза (от 78 до 250мВ, или на 10dB), что говорит об эффективной работе АРУ.
- Отношение сигнал/шум:
при Uвх=14мкВ: 18 - 21,5 dB;
при Uвх=10мВ: 48 - 53 dB;
- КНИ:
при Uвх=10мВ (f=1МГц, m=30%, 1кГц): 0,3 – 1,2%;
при Uвх=100мВ (f=1МГц, m=30%, 1кГц): 0,4 – 1,5%.
Блок-схема ИМС приведена на рис.2:
Рис.2
Назначение выводов ИМС:
1. Вход УВЧ;
2. Блокировочный конденсатор;
3. Вход гетеродина;
4. Выход смесителя;
5. Общий (земля);
6. Конденсатор фильтра АРУ;
7. Вход УПЧ;
8. +Uпитания;
9. Выход НЧ.
Типовая схема включения приведена на рис.3. Здесь, думаю, всё понятно (см. блок-схему):
Рис.3
Далее давайте рассмотрим некоторые возможные варианты использования LA1600.
Схема простого (но качественного) приёмника на диапазон средних волн приведена на рис.4:
Рис.4
Сигнал, выделенный контуром магнитной антенны L1C1C3C4 через катушку связи L2 подаётся на вход УВЧ (выв.1) ИМС DA1 (LA1600). К выводу 2 подключён блокировочный конденсатор С8. Резистор R2 служит для предотвращения возможного возникновения генерации со входа УВЧ через паразитные ёмкости монтажа и катушек.
Далее, внутри микросхемы, усиленный сигнал РЧ подаётся на смеситель. На него же подаётся сигнал гетеродина, контур которого образован катушкой L3 и конденсаторами С2С5С6С7. Контур гетеродина связан с ИМС через катушку связи L4 (выв.3).
Выход смесителя (выв.4), нагружен на контур промежуточной частоты L6С10, далее, сигнал ПЧ через катушку связи L5 поступает на вход пьезокерамического фильтра Z1 на частоту 465 кГц. Затем отфильтрованный сигнал ПЧ поступает на вход усилителя ПЧ (выв.7 ИМС), усиливается и детектируется.
Каскады УВЧ и УПЧ микросхемы охвачены цепью АРУ. К выводу 6 подключён конденсатор фильтра АРУ. Питание (выв.8) на микросхему подаётся через развязывающий фильтр R4C9C13.
Низкочастотный сигнал снимается с вывода 9 микросхемы DA1 и через простейший ФНЧ R3C14 с частотой среза 9 кГц подаётся на регулятор громкости R5. С регулятора громкости сигнал НЧ через разделительный конденсатор С15 поступает на вход усилителя НЧ, собранного на ИМС DA2 типа TA7368Р.
Выход УНЧ через конденсатор С18 нагружен на динамическую головку ВА1 (4-8 Ом). Выходная мощность УНЧ в зависимости от величины питающего напряжения может составлять от 120 мВт (при Uп=3в) до 720 мВт (при Uп=6в) на нагрузке 4 ома, типовой ток покоя микросхемы TA7368Р составляет 5,5-6,5 мА.
В этом приёмнике можно применить готовые стандартные КПЕ, магнитную антенну (МА), пьезофильтр, а также контура гетеродина и УПЧ (со встроенным конденсатором) от старых импортных радиоприёмников и магнитол (рис.5):
Рис.5
Для контура гетеродина нужно использовать контур с красной маркировкой, для фильтра ПЧ – с желтой.
Для приема радиостанций в растянутых или полурастянутых поддиапазонах КВ
(13, 16, 19, 22, 25, 31, 41, 49м) необходимо использовать другою схему контура во входной цепи (рис.6), а также рассчитать данные катушек и конденсаторов для входного и гетеродинного контуров, в зависимости от поддиапазона. Сделать это можно с помощью онлайн-калькулятора на уже упоминаемом мною замечательном радиолюбительском сайте впаяем.ру моего тёзки Григория (отчество-фамилию не знаю), огромное ему спасибо за сайт-поддержку радиолюбительского творчества. Также можно посчитать данные катушек и номиналы сопрягающих конденсаторов в программе Coil64.
Рис.6
Катушка связи содержит примерно 1/5 – 1/8 витков от количества витков контурной катушки, такое же соотношение справедливо для отвода от контурной катушки для подключения антенны.
Чувствительность АМ-приёмника, собранного на этой ИМС, можно увеличить путём установки дополнительных каскадов усиления ВЧ или ПЧ. Причём в УВЧ лучше всё же использовать не усилитель, а истоковый повторитель. Его большое входное сопротивление позволит включать входной контур в схему полностью, а не через катушку связи, т.о. напряжение на входе УВЧ возрастёт, что будет эквивалентно росту коэффициента усиления по ВЧ в несколько раз (рис.7):
Рис.7
С выхода истокового повторителя сигнал поступает на вход УВЧ (выв.1).
Усиление по ПЧ можно увеличить, применив дополнительный каскад усиления. На рис.8, на примере схемы приёмника СВ-диапазона (см. рис.4), показан один из возможных вариантов такого каскада на полевом транзисторе (нумерация элементов продолжает нумерацию на схеме рис.4).
Рис.8
В схему также включён дополнительный пьезофильтр, что позволило заодно повысить избирательность по соседнему каналу. Резистор R6 и индуктивное сопротивление дросселя L7 на частоте 465 кГц имеют значение 3 кОм, равное выходному и входному импедансу применяемых пьезофильтров. Подбором номинала резистора R7 нужно выставить ток стока VT1 в пределах 0,5 – 1,5 мА. Питание на каскад подаётся через развязывающий фильтр R8C20.
Если усиление каскада окажется избыточным, можно исключить из схемы конденсатор С19, или зашунтировать контур L6С10 резистором на 5-10 кОм (плюс-минус, подобрать).
На рис.9 приведена схема приёмника прямого усиления для диапазонов СВ и ДВ (если где-то ещё актуально, увы). Здесь УВЧ, смеситель и гетеродин не используются, а ВЧ-сигнал с полностью включённого входного контура через истоковый повторитель подается на вход усилителя ПЧ (вывод 7). Далее, думаю, принцип работы понятен. АРУ в этой схеме тоже работает. Не используемые выводы ИМС не оставлены «висеть в воздухе», а подключены в схему для сохранения режимов работы ИМС по постоянному току.
Рис.9
Радиоприёмник АМ на этой микросхеме можно сделать и на фиксированные частоты, подавая сигнал на гетеродинный вход (вывод 3) с внешнего кварцевого генератора. Так, например, сделано в приёмной части Си-Би радиостанции, описанной в статье Манукова В.Ф. «Трехканальная СВ радиостанция с приёмным трактом на LA1600», (журнал «Радиоконструктор», 2011, №7), рис.10:
Рис.10
Теперь давайте рассмотрим возможность приёма SSB сигналов с помощью этой ИМС. К сожалению, УПЧ в ней не имеет выхода на отдельный вывод, поэтому усиленный сигнал ПЧ нет возможности подавать непосредственно на SSB- детектор. Но, использовав УВЧ, смеситель и гетеродин, и применив отдельный УПЧ и детектор для SSB, можно построить симпатичный приёмник АМ-SSB сигналов.
Далее, (внимание!, может быть сложно)), я приведу пример заготовки одной из моих запланированных конструкций АМ – SSB радиоприёмника на диапазон 0,1 – 10,5 МГц с использованием ИМС LA1600. Приёмник выполнен по схеме с двойным преобразованием частоты с первой ПЧ 10,7 МГц и второй – 465 кГц.
Блок-схема приведена на рис.11:
Рис.11
Буду краток. Антенна – полосовой фильтр – преобразователь на модуле SBL-1 (кольцевой диодный смеситель) – диплексер для согласования нагрузки КДС в диапазоне рабочих частот – 1УПЧ по схеме ОЗ, КФ АМ на 10,7 МГц с полосой 15 кГц, далее преобразователь со внешним гетеродином, УПЧ и детектор АМ на LA1600. Принципиальная схема этой части приёмника изображена на рис. 12:
Рис.12
Здесь: R1C1L2L1C2 – диплексер, VT1- усилитель первой ПЧ (Rвх=50 Ом), на VT2 собран отдельный кварцевый генератор для получения на выходе смесителя микросхемы сигнала 2-й ПЧ 465 кГц, далее стандартный АМ приёмник на ИМС LA1600.
Также с выхода пьезофильтра сигнал 2-й ПЧ поступает на SSB-тракт приёмника (рис.13):
Рис.13
По принципу работы эта схема является приёмником прямого преобразования. Фильтрация SSB -сигнала осуществляется по НЧ и возложена на ФНЧ C9C10L1C14, который при тщательном изготовлении может иметь крутизну скатов до 40 dB/октава. Или же можно сделать активный ФНЧ на ОУ. На сдвоенном ОУ можно получить фильтр 6-го порядка, со спадом до 48 dB/октава и выше. Посмотреть материал и рассчитать такие фильтры можно на том же, упомянутом мною выше сайте впаяем.ру .
На полевом транзисторе VT1 собран буферный каскад, чтобы не нагружать выход 2-й ПЧ АМ-части, и далее сигнал поступает на вход смесителя микросхемы DA2 типа ТА7358АР, (описание здесь). На ней же собран и опорный генератор на частоту 465 кГц. Смеситель нагружен на резистор R7, с него полученный НЧ-сигнал через ФНЧ (см. выше) поступает на предварительный УНЧ DA1, собранный на микросхеме типа ВА3308.
ИМС ВА3308 имеет встроенную систему АРУ, высокую чувствительность, малые шумы и раньше активно применялась в магнитолах в качестве усилителя воспроизведения и записи с АРУЗ. Т.о. решается проблема АРУ при приёме сигналов SSB. Также эту ИМС радиолюбители используют в качестве микрофонного усилителя-компрессора сигнала.
Благодарю за внимание. Надеюсь, было интересно.
Всем всего доброго.