Настоящая конструкция предназначена для применения совместно с персональным компьютером. В этом случае резко расширяются в первую очередь сервисные возможности радиоприемника, а именно:

• Включение и выключение приемника с терминала компьютера.
• Электронная настройка.
• Автоматическое сканирование диапазона с последующей записью в память предустановок (название станции, частота, номер канала, уровень громкости для данной станции).
• Электронная регулировка громкости.
• Шесть клавиш прямого вызова заранее сохраненных станций.
• Индикация частоты, номера программы, уровня громкости, а также индикация точной настройки и приема стерео - сигнала.

Приемник (pic1) управляется с СОМ-порта компьютера, а так как сам компьютер является довольно мощным источником помех, то приемник рекомендуется располагать на расстоянии не менее пол - метра от системного блока и монитора. Выход ЗЧ соединяется с линейным входом звуковой карты, но возможно и непосредственное подключение головных телефонов к приемнику.

Приемник построен на микросхемах TEA5711 (PHILIPS) –собственно приемник, TA8119P (TOSHIBA) – усилитель мощности ЗЧ с электронной регулировкой громкости, и LM7001- синтезатор частоты.

Технические параметры приемника:

• Диапазон принимаемых частот………………………….…....88,5-108MHz.
• Напряжение питания…………………………………….…….4,5-12V.
• Чувствительность (С/Ш=26dB).……………………….………1mkV.
• Выходная мощность, на канал………………………….………0,25W.
• Регулировка громкости………………………………….………35dB.
• Разделение каналов………………………………………………26dB.
• Коэффициент гармоник НЧ…………………………….………0,8%.

Тюнер. В радио тракте применена микросхема TEA5711фирмы PHILIPS. Ее применение обусловлено отличными техническими параметрами, хорошей повторяемостью и нечувствительностью к помехам. Сигнал ВЧ от антенны через конденсатор С1 поступает на вход ИС DA1, далее усиливается (контур L1, С5С6 VD2) и поступает на смеситель. Туда же поступает сигнал гетеродина (контур L2, С7С8VD2 ), частота которого на 10,7МГц выше, чем входная. Выделенная промежуточная частота (10,7МГц) усиливается двухкаскадным усилителем и детектируется. В качестве резонансных элементов ПЧ применены пьезокерамические фильтры. Через конденсатор C12 сигнал поступает на вход стерео декодера, оттуда, разделенный низкочастотный сигнал через конденсаторы С16,С17 поступает на входы УНЧ DA2. Микросхема УНЧ DA2 ТА8119Р представляет собой полный тракт проигрывателя компакт-кассет, в нашем же случае используется только ее усилитель мощности ЗЧ. Достоинство - электронная регулировка громкости и хорошие параметры, недостаток – большое количество электролитических конденсаторов в обвязке. Усиленный сигнал звуковой частоты через конденсаторы С23 и С24 поступает на разъем S1.

Синтезатор. ИС LM7001 представляет собой синтезатор частоты AM\FM диапазона с тремя выходами переключения диапазонов, в нашем случае они используются для регулировки громкости и включения \ выключения тюнера..

Напряжение питания…….…….………………………………………..5V.

Потребляемый ток…………..……………………………………….….25 mA.

Максимальный выходной ток на выводах ВО1-ВО3…………………3 mA.

Входная частота, FM……………..……………………………………..45-150MHz.

АМ……………………………………………………0,5-10 MHz.

Частота кварцевого резонатора (рекомендуемая)……………………..7,2MHz

АМ……………………………………...0,1-1,5V

Из особенностей следует отметить трех-проводный интерфейс и наличие выхода частоты 400 кГц для тактирования внешних устройств.

Печатная плата               Схема расположения элементов

1. XOUT -Выход кварцевого резонатора.

2. XIN -Вход кварцевого резонатора.

3. CE -Вход управления СЕ.

4. CL -Вход управления CL .

5. DATA -Вход управления DATA.

6. SYC -Выход тактовый 400кГц.

7. BO1 -Выход регистра, открытый сток.

8. BO2 -Выход регистра, открытый сток.

9. BO3 -Выход регистра, открытый сток.

10. AMIN -Вход АМ сигнала гетеродина.

11. FMIN -Вход FM сигнала гетеродина.

14. PD1 -Выход фазового детектора AM.

16. VSS – “земля”.

Алгоритм работы. Внутри микросхема содержит два входных усилителя (АМ и ЧМ), опорный и программируемый делители, фазовый детектор, а также 24- битный сдвиговый регистр, в который через вход DATA записываются все установки. Этот же регистр имеет три выхода ВО1-ВО3 с открытым стоком, предназначенные для переключения диапазонов путем подачи на соответствующие блоки напряжения питания. Возможно использование этих выводов и для других целей, при этом необходимо помнить, что максимальное напряжение на выводах ВО1-ВО3 не должно превышать 12В и ток не более 3мА.

Рассмотрим работу ИС в случае FM приема, для АМ режима все происходит точно так же. Сигнал с опорного генератора 7200 Кгц, делится на некоторое число для получения опорной частоты (в нашем случае она равна 100 Кгц). Частота с гетеродина приемника через конденсатор С9 поступает на эмиттерный повторитель (VT2),а с его выхода приходит на вход FMIN (вывод 11) , и также делится на заранее загруженное в регистр число, определяющее частоту настройки гетеродина, измеренную в единицах опорной частоты. Два полученных сигнала сравниваются между собой по фазе, и в результате делается вывод о направлении подстройки частоты. Напряжение на выходах фазового детектора (вывод 14) изменяется относительно некоего уровня в ту или иную сторону в зависимости от входной частоты, и поступает на варикапные матрицы УВЧ и гетеродина. Таким образом синтезатор постоянно следит за фазой сигнала гетеродина и подстраивает его в случае необходимости. Выходы фазового детектора перед подачей на варикапы необходимо проинвертировать, для этого применяется полевой транзистор VT1 с простой цепью фильтрации.

Формат данных.

Формат данных, загружаемых в регистр состоит из 24 бит:

1. Установка делителя. Для установки делителя АМ диапазона используются биты D4-D13, для FM диапазона используются все 14бит- D0-D13. Для АМ диапазона состояние младших бит безразлично.

2. Т0 и Т1- тестовые биты, должны быть установлены в “0”.

5. Переключение AM/FM – бит S. Установка его в “1”- FM, установка в “0”-АМ.

1. FM диапазон, шаг перестройки 100kHz (Fref. = 100 kHz).

FM VCO (частота гетеродина) =100,7 MHz,

FM IN ( частота приема) =90 MHz, ПЧ =10,7MHz

Делитель = 100,7 MHz / 100kHz = 1007 = 3EF (hex).

2. AM диапазон, шаг перестройки 10 kHz (Fref = 10 kHz).

AM VCO (частота гетеродина) = 1450 kHz

AM IN (частота приема) = 1000 kHz, ПЧ = 450kHz

Делитель = 1450kHz /10kHz = 145 = 91 (hex).

Необходимо отметить,что для нормальной работы необходимо установить керамический конденсатор между выводами 12,13 (они соединяются вместе) и выводом 16.

Управление микросхемой синтезатора осуществляется при помощи некоторых выходных сигналов COM-порта, а именно: RTS используется для подачи сигнала выборки CE, DTR- для передачи последовательных данных, а TX используется как строб данных CL. Все сигналы подаются на схему через ограничители тока (резисторы) и уровня (защитные диоды).

Выход ВО1в нашем случае применяется как выключатель питания тюнера. Управляемым элементом является мощный транзистор VT3, при этом синтезатор остается включенным.

Выходы ВО1 и ВО2 – регулировка громкости. На резисторах R17R18R19R20R21 собран простейший 2-битный ЦАП, позволяющий получит четыре уровня громкости, чего оказалось более чем достаточно. Напряжение регулировки громкости подается на вывод 11 микросхемы усилителя ЗЧ. Максимальному усилению ИС усилителя ЗЧ соответствует напряжение 1,3 Вольта на выводе 11, дальнейшее увеличение этого напряжения усиление не изменяет. Поэтому для установки максимального уровня усиления ЗЧ был введен делитель R22R23, устанавливающий уровень 0,7 Вольт на выводе 11 в положении максимального усиления.

Параметры ИС синтезатора позволяют применять ее и в других радиолюбительских конструкциях, например, АМ и ЧМ радиоприемники, радиостанции, анализаторы спектра, генераторы частоты от 500 кГц до 150 МГц и так далее. Для этих целей была написана программа “LM7001prog”, значительно сокращающая время разработки конструкций на базе LM7001.

Конструкция и детали. Все элементы приемника размещены на односторонней печатной плате, а для уменьшения габаритов применены SMD компоненты, но это необязательно. Катушки намотаны проводом диаметром 0,6-0,9мм на оправке 4мм, намотка вплотную 4,5 витка (выводы катушек находятся по краям, а не на одной оси). Вместо транзистора 2SK583 можно применить 2SK669, а вместо пьезокерамических фильтров ФП1П6-1,3 и ФП1Д6-23-04 возможно применение из зарубежных аналогов SFE10,7-MA5 и CDA10,7.Варикапы ВВ134 по параметрам соответствуют отечественным варикапам КВ109Г, но при этом увеличатся габариты печатной платы.

Наладка. После распайки всех элементов (кроме конденсаторов С6 и С8 - они устанавливаются только в случае применения варикапов других типов) и проверки на отсутствие ошибок монтажа, не подключая приемник к компьютеру, включаем питание.. Для этого закорачиваем эмиттер и коллектор транзистора VT3, таким образом мы подаем питание на тюнер, минуя синтезатор. В головных телефонах должен быть слышен характерный шум. Это свидетельствует о том, что весь тракт работает нормально и ошибок в монтаже нет. При отсутствии шума (или сигнала работающей станции) снова проверяем монтаж на отсутствие “залипов” и сначала проверяем тракт УНЧ. Проще всего это сделать, касаясь пальцем выводов 5 и 12 микросхем УНЧ. Таким же образом проверяем тракт стерео декодера (ножка 28 или 29 микросхемы приемника). В обоих случаях должен быть слышен фон. Усилитель ПЧ и детектор проверяем поочередным касанием отверткой выводов пьезокерамических резонаторов – при исправности тракта ПЧ и детектора прослушиваются АМ станции. Не торопитесь трогать катушки гетеродина и УВЧ, практика показала, что 99 процентов неисправностей связано с неаккуратным монтажом. Следующий этап - подключаем переменный резистор настройки, его номинал может быть от 10k до 1М. Вращая его “движок”, настраиваемся на самую низкочастотную радиостанцию, а потом на самую высокочастотную радиостанцию. Цель этой операции - убедиться, что при изменении напряжения настройки на варикапах в пределах от 0,2V (приблизительно) до максимума напряжения питания мы принимаем все станции.

В этом случае для повышения частоты приема слегка раздвигаем катушку гетеродина и УВЧ, а для понижения - параллельно обеим катушкам припаиваем по керамическому конденсатору емкостью 5,1-15 пикофарад. Заметим, что варикапная матрица (или варикап) имеет максимальную емкость при минимальном напряжении на нем. Еще одно обстоятельство – варикап имеет нелинейную характеристику по емкости, поэтому нужно стараться, чтобы весь диапазон приема находился в пределе от 0V до 2,5V напряжения настройки. При малых значениях управляющего напряжения характеристика варикапа более-менее линейна.

Для этого, настраиваемся на самую слабую станцию и, приближая ферритовый стерженек от старых контурных катушек к катушке УВЧ, наблюдаем за уровнем громкости. Ферритовый стержень увеличивает индуктивность катушки УВЧ и, соответственно, понижает частоту приема. Если громкость увеличивается, можно поступить двояко - или припаять дополнительный конденсатор небольшой емкости параллельно катушке УВЧ, либо чуть-чуть раздвинуть гетеродинную катушку (при раздвигании гетеродинной катушки мы увеличиваем частоту гетеродина, поэтому нам придется подстроиться на станцию заново). В случае ухудшения громкости, применяем стержень от шариковой ручки (диамагнитный материал – медь, латунь или бронза, уменьшает индуктивность и тем самым повышает частоту приема)- латунный пишущий узел приближаем к катушке УВЧ. При улучшении громкости слегка раздвигаем катушку, а при ухудшении – либо припаиваем конденсатор, либо смещаем частоту гетеродина. Цель этих манипуляций – добиться того, чтобы приближение как ферритового, так и латунного стержня к входной катушке только ухудшало бы качество приема.

Стерео декодер. Резистор R4 меняем на подстроечный номиналом около 100-150к. Вращая его “движок” добиваемся устойчивого срабатывания стерео декодера, ориентируясь на слух, как на сильных так и на слабых станциях. Далее, измерив сопротивление подстроечного резистора, впаиваем на его место постоянный резистор соответствующего номинала. Хотя во многих случаях такой настройки не требовалось, декодер устойчиво работал при номинале резистора R4 равному100к.

На этом наладку тюнера можно считать законченной. Наладки синтезатор не требует. Далее, снимаем перемычку с транзистора VT3 и подключаем приемник к компьютеру. Запускаем управляющую программу “МАСО1000” и пользуясь указателем “мышки” включаем приемник. Правая клавиша “мышки” вызывает меню, в котором можно изменять порт, записывать названия станций, их частоты, уровень громкости и так далее (указатель “мышки” должен находиться на поле окна программы). В остальном пользование программой не вызывает никаких трудностей.