2.10.3. Радиоприемник

Радиоприемник

Приемник предназначен для приема амплитудно-модулированных сигналов на фиксированной частоте 26945 кГц. Для удобства его использования прием производится на встроенную рамочную антенну.

Известно, что дальность работы данной системы в основном зависит от чувствительности приемника. Чтобы увеличить дальность в 2 раза, необходимо во столько же раз увеличить чувствительность приемника или в 4 раза увеличить мощность передатчика (увеличивать мощность передатчика более 2 Вт нельзя из-за предъявляемых требований к таким устройствам).

Приемник, используемый в системе охраны, должен обеспечивать также длительную непрерывную работу от автономного источника питания. Так как отечественная промышленность не выпускает подходящих высокочастотных микросхем, которые способны работать от низковольтного питания в режиме малых токов, при этом обеспечивая высокую чувствительность, электрическую схему высокочастотной части приемника пришлось выполнять на дискретных элементах (рис. 2.63), что делает ее доступной для повторения....

Рис. 2.63. Высокочастотная часть приемника

Основные технические параметры приемника:

1. чувствительность на внутреннюю антенну не хуже 0.5...1 мкВ;
2. частота промежуточного усиления 465 кГц;
3. избирательность по соседнему каналу не хуже 40 дБ;
4. напряжение питания 3...4,5 В;
5. потребляемый ток (вместе с цифровой схемой дешифратора):
   • в режиме "охрана" не более 2,2 мА;
   • в режиме "оповещения" не более 5 мА;
6. диапазон рабочих температур +10...+50°С.

Высокочастотная часть приемника работает в режиме микротоков и построена по супергетеродинной схеме. Входной контур, состоящий из индуктивноети рамочной антенны WA1 и конденсаторов С1, СЗ, С5, а также контур L2-C12 ограничивают полосу принимаемых частот, что увеличивает помехоустойчивость приема и избирательность по зеркальному каналу. На транзисторе VT1 собран усилитель высокой частоты (УВЧ) приемника. Гетеродин на транзисторе VT2 стабилизирован по частоте кварцевым резонатором ZQ1 (26480 кГц). Это позволяет не проводить подстройку приемника на частоту передатчика в процессе эксплуатации.

Рис. 2.64. Конструкция катушек L1 и L2 приемника

Промежуточная частота 465 кГц выделяется смесителем, выполненным на транзисторе VT3. Усилитель ПЧ собран на транзисторах VT4, VT6...VT8. Пьезофильтр ZQ2 (ФП1П1-61,02) обеспечивает хорошее подавление сигналов соседних каналов. Усиленный сигнал ПЧ выделяется на контуре L5-C28, с которого через индуктивную связь подается на активный детектор из транзистора VT13.

Рис. 2.65. Конструкция рамочной антенны приемника WA1

Использование активного детектора позволяет ему работать при значительно меньшем уровне входного сигнала, чем это обеспечивают диодные схемы. После усиления транзисторами VT14 и VT9 выделенные низкочастотные импульсы поступают на дешифратор.

Транзистор VT5 используется в системе автоматической регулировки усиления. На диодном включении транзисторов VT10...VT12 собран низковольтный стабилизатор рабочих режимов усилительных каскадов, что необходимо для работы приемника в широком диапазоне питающих напряжений. По сравнению с обычными диодами транзисторные переходы дают лучшую стабилизацию при работе на малом токе.

Pис. 2.66. а) Топология печатной платы приемника

Рис. 2.66. 6) Расположение элементов

В схеме применены резисторы С2-23, подстроенный конденсатор С1 типа К4-236, остальные конденсаторы типа К10-17 или КМ6 (те из них, что применяются в контурах, лучше установить с минимальным ТКЕ). Электролитические конденсаторы С6, С8, С16, СЗЗ и С35 типа К50-16 на 6,3 В.

Катушки L1 и L2 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм, рис. 2.64, и содержат: L1 — 12 витков, L2 — 12 витков с отводом от середины. Конструкция катушек контуров промежуточной частоты показана на рис. 2.17. Они выполняются проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат: L3 и L4 по 80 витков, L5 — обмотка 1-2 — 80 витков (ее индуктивность примерно 120 мкГн), 3-4 — 120 витков (намотка начинается с обмотки 3-4).

Рис. 2.67. Форма напряжения в контрольных точках

Антенна WA1 — выполнена печатными проводниками на монтажной плате из двухстороннего стеклотекстолита толщиной 1,0 мм и размерами 125х65 мм и содержит три витка, рис. 2.65. Печатные проводники второго слоя показаны пунктиром. Печатная плата, используемая для монтажа элементов приемника и закрепления трех аккумуляторов, приведена на рис. 2.66. Она содержит две перемычки, устанавливаемые до начала монтажа. Большинство резисторов располагаются вертикально, что уменьшает размеры конструкции. Аккумуляторы размещаются в картонных каркасах по их диаметру и прижимаются сверху печатной платой с размерами 95х30 мм (на этой же плате располагается дешифратор). Часть элементов основной платы, отмеченные штрихом, относятся к схеме дешифратора.

Настройка приемника начинается с усилителя промежуточной частоты на максимальное усиление. Для этого с генератора Г4-176 на базу VT3 через разделительный конденсатор 1000 пФ подаем сигнал 465 кГц (с точностью 0,5 кГц) с импульсной 100% модуляцией меандром на частоте 1 кГц. Изменяя амплитуду сигнала генератора от 100 мВ до 1 мкВ с помощью сердечников катушек L8, L6 и L5, получаем максимальное напряжение на выходе детектора. Сигнал удобно контролировать осциллографом, а его форма на коллекторе транзисторов VT13 и VT14 показана на рис. 2.67. Номинал резистора R33 может потребовать подбора, так чтобы при отсутствии входного сигнала на коллекторе VT14 было нулевое напряжение.

Окончательную регулировку УПЧ проводим при амплитуде выходного сигнала (Uq) не более 200 мВ. Если УПЧ после настройки не обеспечивает достаточного усиления, то вместо резисторов R16 и R12 можно установить перемычки и повторить настройку.

Настройка гетеродина на рабочую частоту выполняется по следующему методу:

а) от генератора Г4-176 подать сигнал уровнем 1 мВ на частоте 26945 кГц с импульсной 100% модуляцией меандром (1 кГц) на виток связи, закрепленный на пластине (рис. 2.68) (WA1 содержит два витка и выполняется проводом МГШВ диаметром 0,2 мм на прямоугольном каркасе с размерами 80х150 мм);

Рис. 2.68. Виток связи для настройки приемника при подаваемом с
генератора сигнале

б) вращая подстроенный сердечник поочередно в катушках L2, L3 и L4, необходимо получить максимальную амплитуду импульсов на выходе детектора, а окончательную подстройку проводим при сигнале Uq не более 120 мВ (в этом случае работа каскада автоматической регулировки усиления не будет снижать уровень сигнала, мешая настройке приемника на максимальную чувствительность);

в) настройка антенны WA1 на рабочую частоту проводится конденсатором С1 при уровне сигнала, подаваемом с генератора, менее 2 мкВ (можно установить перемычки вместо R3 и R23, если это не приведет к самовозбуждению каскадов).

После этого можно проверить действие автоматической регулировки усиления. Увеличивая ВЧ сигнал с генератора на 80 дБ, осциллографом контролируем ширину импульсов tu на коллекторе VT14 — длительность импульсов не должна увеличиваться более чем на 30% относительно начальной. Необходимо также проверить работу схемы при изменении питающего напряжения от 3 до 4,5 В. На этом настройка высокочастотной части приемника считается законченной, и можно подключать дешифратор кода.