Odbiornik nasłuchowy 2m FM.pdf

Projekty AVT

dbior nik nasłuchowy

nik nasłuchowy

2175

Do czego to służy?

Z docierającej korespondencji jak rów−

nież analizując ilości sprzedanych kitów

AVT sądzić należy, że zainteresowanie

wszelkimi odbiornikami nie maleje.

Wkraju jest spora grupa osób interesują−

ca się nasłuchami w pasmach amators−

kich (w przeliczeniu na ilość mieszkań−

ców najwięcej jest w Japonii).

O ile wykonanie odbiornika na pasmo

KF aszczególnie na popularną 80 – kę (3,5−

3,8MHz) nie nastręcza większych trudnoś−

ci to zpasmem UKF już są większe proble−

my. Pewnym wyjściem z sytuacji jest wy−

korzystanie wycofanych z użycia radiotele−

fonów FM, które po przestrojeniu umożli−

wiają również odbiór w zakresie pasma

2m, czyli 144−146MHz. Nasłuchów w tym

pasmie dokonują także osoby przygotowu−

jące się do zdania egzaminu na licencję

krótkofalarską jak ikrótkofalowcy dysponu−

jący radiotelefonami FM/2m. Dodatkowy

odbiornik nasłuchowy FM/2m przyda się

także jako, urządzenie dodatkowe podczas

pracy wzawodach czy do kontroli nadawa−

nego własnego sygnału FM. Układ przed−

stawiony poniżej może być traktowany ja−

ko pierwszy klocek większego urządzenia,

bowiem na podstawie opisanego układu

można dorobić część nadawczą iotrzymać

radiotelefon FM/2m np. do lokalnych łącz−

ności w pasmie 2m, czy nawet do pracy

Packet Radio. Urządzenie może zaintere−

sować szersze grono radioamatorów, któ−

rych nie stać na drogi skaner szerokopas−

mowy czy radiotelefon fabryczny bądź nie

mających dostępu do złomowanych radio−

telefonów np. typu Radmor.

Ponieważ nowoczesny odbiornik na−

słuchowy FM można wykonać już na

jednym układzie scalonym autor starał

się dobrać taki typ który miałby zagwa−

rantowane dobre parametry oraz byłby

dostępny na rynku. Oferta z takimi ukła−

dami wzasadzie ogranicza się do dwóch

typów firmy Motorola: MC3362 oraz

MC3363. Na pierwszym z tych układów

był już zamieszczony opis wykonania

uniwersalnego odbiornika FM wEP5/97.

Czy jest więc sens publikować drugi

układ o zbliżonej konstrukcji? Oczywiś−

cie że tak, i to z dwóch powodów. Po

pierwsze układy MC3362 nie są już pro−

dukowane (o ile są jeszcze do zdobycia

to w ograniczonych ilościach i pewnie

nadejdzie moment, że niebawem wzros−

ną ich ceny) po drugie MC3363 ma we−

Jak to działa?

Schemat blokowy typowego odbiorni−

ka FM został przedstawiony na rrysunku1.

Rys.. 1.. Schemat bllokowy odbiiorniika FM

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

O dbior

FM/2m

Projekty AVT

wnątrz swojej struk−

tury także wzmac−

niacz w.cz. co znacz−

nie upraszcza kon−

strukcję (większa jest

od razu czułość urzą−

dzenia) MC3363 jest

jednoukładowym

wąskopasmowym

odbiornikiem VHF−

FM małej mocy.

W jego skład wcho−

dzi odbiornik z po−

dwójną przemianą

(rrysunek 2) zawiera−

jący:

– tranzystor wzmac−

niacza w.cz.

– 2 oscylatory

– 2mieszacze (mieszacze dla zmniejsze−

nia częstotliwości pasożytniczych są

podwójnie zrównoważone)

– wzmacniacz p.cz.

– dyskryminator kwadraturowy

– układ wysterowania miernika/detekto−

ra poziomu nośnej

– układ blokady szumu.

Rys.. 2.. Schemat bllokowy struktury wewnętrznejj MC3363 (dostępny tyllko w wersjjii SMD))

Układ MC 3363 ma także bufor wy−

jściowy pierwszego oscylatora lokalnego

do ewentualnej współpracy z układem

syntezera częstotliwości, a także kompa−

rator selekcji danych dla detektora FSK.

Ten ostatni układ może być przydatny

właśnie do pracy emisjami cyfrowymi jak

Packet Radio, SSTV, RTTY, AMTOR.

A oto właściwości układu MC3363:

– szerokie pasmo częstotliwości we−

jściowych: do 200MHz z oscylatorem

lokalnym (450MHz z oscylatorem ze−

wnętrznym)

– małe napięcie zasilania: 2,0...6,0V

– mały pobór prądu zasilania

– dobra czułość: ok. 0,3µV przy (SINAD

12dB) z wewnętrznym tranzystorem

wzmacniacza w.cz.

Rys.. 3.. Schemat ellektryczny odbiiorniika nasłłuchowego FM//2m

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

Projekty AVT

– zakres dynamiki poziomu sygnału wej−

ściowego: 60dB

– mała liczba wymaganych podzespołów

zewnętrznych

70cm, należy podać sygnał zewnętrzne−

go oscylatora na wyprowadzenie 25 lub

26 (ok. 100mVrms). W tym układzie cha−

rakterystyka przenoszenia pierwszego

mieszacza jest zasadniczo płaska do

450MHz (przy utrzymaniu stałej częstotli−

wości pośredniej 10,7MHz).

Sygnał pierwszej pośredniej częstotli−

wości jest filtrowany na zewnątrz wtrój−

końcówkowym filtrze piezoceramicz−

nym F1 – 10,7MHz i doprowadzony do

pierwszego wewnętrznego wzmacnia−

cza p.cz. a następnie podany na drugi

mieszacz w którego obwodzie wyjścio−

wym znajduję się drugi filtr F2 decydują−

cy w największym stopniu o selektyw−

ności odbiornika.

Drugi oscylator lokalny jest generato−

rem Colpittsa w układzie wspólnej bazy,

stabilizowanej za pośrednictwem rezona−

tora kwarcowego Q1 o częstotliwości

10,245MHz.

Sygnał drugiej pośredniej częstotli−

wości 455kHz jest filtrowany przy pomo−

cy ceramicznego filtru pasmowoprzepus−

towego F2 idoprowadzony do wyprowa−

dzenia 9wejścia wzmacniacza ogranicza−

jącego i układów detektora.

Ten ostatni układ to konwencjonalny

detektor kwadraturowy z zewnętrznym

obwodem L4−C26. Poziom sygnału we−

jściowego jest kontrolowany przez układ

wysterowania miernika, wykrywający

stopień ograniczania przez wzmacniacz

ograniczający. Napięcie na wyprowadze−

niu wysterowania miernika określa po−

ziom na wyjściu detektora nośnej.

Układ blokady szumu zawiera wzmac−

niacz operacyjny wyciszania, który właśnie

jest przełączany sygnałem wyjściowym

detektora nośnej (wyprowadzenie 13).

Wewnętrzny komparator (we – 15, wy –

19) został wykorzystany do zwierania syg−

nału m.cz. z potencjometru siły głosu P4

przy określonej mocy wejściowej.

Blokada szumu przełączana pozio−

mem nośnej jest uruchamiana, gdy syg−

nał wejściowy w.cz. ookreślonej częstot−

liwości spada poniżej zadanego poziomu.

Poziom zadziałania tego układu wyznacza

rezystor R8 i potencjometr P3 włączone

pomiędzy wyprowadzenie 12 iU.Zaleca−

ne wartości aplikacyjne mieszczą się po−

między 80−130k

Po potencjometrze siły głosu P4 znaj−

duje się wzmacniacz małej częstotli−

wości na popularnym układzie scalo−

nym LM386.

Zasilanie odbiornika może stanowić

bateria 12V lub lepiej zasilacz stabilizowa−

ny 9−12V.

W przypadku wykorzystania odbiorni−

ka do demodulacji sygnałów cyfrowych

można układ kształtowania danych cyf−

rowych dołączyć do wyprowadzenia 16

– wyjścia m.cz. i dalej skierować na dru−

gi komparator (we−17, wy−18) przezna−

czony do wykrywania przejść przez zero

modulacji FSK. Może on wykrywać dane

przesyłane z szybkością 2−35 kbitów/s.

Najlepszą czułość uzyskuje się, gdy

szybkość transmisji danych jest ograni−

czona do 1200 bodów. Wyjściowy prąd

sterowania może być wykorzystany bez−

pośrednio do sterowania wskaźnika

S jak również może być użyte do wpro−

wadzenia automatycznej regulacji

wzmocnienia (ARW).

Schemat ideowy układu odbiornika

(rrysunek 3) został oparty ofabryczną apli−

kację układu scalonego po dostosowaniu

do dostępnych w kraju elementów.

Sygnał wejściowy w.cz. z anteny po

przejściu przez filtr górnoprzepustowy C1

L1 C2 jest wzmacniany przez wewnętrzny

tranzystor w.cz. z obciążeniem L2

C4/145MHz. Po wzmocnieniu o około

20dB sygnał następnie z obwodu rezo−

nansowego jest podany na pierwszy mie−

szacz który dokonuje przemiany sygnału

wejściowego na I p.cz. 10,7MHz. Pierw−

szy oscylator lokalny jest zaprojektowany

do pracy jako generator sterowany napię−

ciem (VCO) w pętli fazowej syntezera

częstotliwości. W naszym przypadku

częstotliwość obwodu L3C7 jest zmie−

niana napięciowo poprzez wewnętrzną

diodę pojemnościową za pośrednictwem

napięcia podawanego z suwaka poten−

cjometru P1. Potencjometr P2 służy do

ograniczenia zakresu częstotliwości od−

bieranych stacji (przy odbiorze UKF−FM

P2 jest zbędny). Przy wyższych częstotli−

wościach, np. przy pracy w zakresie

Montaż i uruchomienie

Płytka drukowana odbiornika owymia−

rach 65x85mm (wkładka) została zapro−

jektowana w AVT w taki sposób, że po

drugiej stronie (od strony ścieżek) przewi−

dziano montaż układu scalonego UC1

w wykonaniu SMD. Rozmieszczenie ele−

mentów na płytce pokazuje rrysunek 4.

Cewki L1−L4 wchodzące w skład obwo−

dów rezonansowych zostały nawinięte

na korpusach plastikowych z rdzeniami

ferrytowymi filtrów 12x12. Cewki L1, L2,

L3 w rozwiązaniu modelowym (pasmo

2m) zawierały po 4,5 zwoja drutu DNE

0,5 (filtry fabryczne typu K30). Cewka L4

(indukcyjność około 300µH) zawierała

około 200 zwojów drutu DNE 0,1. Wtym

przypadku można zastosować już gotową

cewkę ze starego radioodbiornika z p.cz

Wykazz ellementtów

Rezzysttorry

R1: 2,2k

Ω

R8, R9: 68k

R10: 10M

Ω

R13: 100k

R14: 47k

Ω

P1: 10k/A helipod 10 obrotowy

P2: 100k PR

P3: 100k – obrotowy

P4: 47k/B – obrotowy

Kondensattorry

C1: 18pF

C2, C3: 39pF

C4: 4,7pF

C5: 56pF

C6: 120pF

C7: 8,2pF

C8, C9, C10: 10nF

C11 − C19, C23: 100nF

C20: 10µF/12V

C21: 1µF/12V

C22: 47µF/12V

C24: 100µF/12V

C25: 4,7µF/12V

Półłprrzzewodniikii

US1: MC3363DW

US2: LM386

US3: 78L05

Q1: 10,245MHz

Gł: 8Ohm/05W

F1: SFE 10,7MJ (10,7MHz)

F2: CFU 455 (455kHz)

L1, L2, L3: K−30 (patrz tekst)

L4: W−2D (patrz tekst)

Rys.. 4.. Schemat montażowy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

Ω

R2, R3, R4, R5, R6: 10k

R7: 3,3k

R11: 100

Ω

R12: 8,2k

R15: 10

Projekty AVT

465kHz (np. filtr W−2D). W każdym razie

indukcyjność zastosowanej cewki

i współpracujący z nią kondensator C26

powinny tworzyć obwód rezonansowy

na częstotliwość 455kHz. Bocznikujący

rezystor R24 określający separację szczy−

tów detektora kwadraturowego należy

dobrać doświadczalnie. Warto wiedzieć,

że im mniejsza wartość tego rezystora to

mniejsza dobroć Q, szerszy zakres de−

wiacji, większa liniowość detektora, ale

mniejsza wartość odtworzonego sygnału

fonii, awkonsekwencji mniejsza czułość

odbiornika.

Zmontowany odbiornik wymaga ze−

strojenia obwodów LC na żądany zakres

odbieranego sygnału w.cz. iwymaga nie−

co wprawy. Wcelu kontroli sygnału oscy−

latora VCO można do punktu TP podłą−

czyć poprzez kondensator rzędu 100pF

miernik częstotliwości o zakresie około

200MHz i tak zestroić obwód L3−C7 aby

uzyskać sygnał wyjściowy o zakresie

częstotliwości 133,3−135,3MHz lub

154,7−156,7MHz (w jednym i drugim

przypadku odbiornik będzie odbierał syg−

nały wejściowe 144−146MHz). Obwód

L4−C26 można wstępnie zestroić np. za

pośrednictwem TDO co znacznie ułatwi

dalszą regulację. Po podłączeniu anteny

na zakres 2m ikorekcji zestrojenia obwo−

dów z cewkami L1−L4 przy odrobinie

szczęścia można już odbierać silniejsze

lokalne stacje FM. W miejscowościach

gdzie pracują przemienniki FM/2m (wy−

kaz w ŚR5/96) występuje duże prawdo−

podobieństwo że pod koniec zakresu 2m

(144,600 – 144,800MHz) uda się odebrać

rozmowy prowadzone przez licencjono−

wanych krótkofalowców. Normalne roz−

mowy lokalne można odebrać najczęściej

w godzinach wieczornych i w weekendy

w zakresie częstotliwości 145,225 –

145,575MHz. Jeżeli w zakresie 144,500−

144,750MHz usłyszymy dziwne nieziden−

tyfikowane dla ucha sygnały (bulgotanie,

dzwonienie) będzie to świadczyło że ma−

my do czynienia z emisją cyfrową (np.

SSTV, ATV, FAX, RTTY) i ich odbiór jest

możliwy za pośrednictwem specjalnej

przystawki (modemu) oraz komputera

z odpowiednim programem.

Opisany odbiornika można przystoso−

wać do pracy na inne interesujące zakre−

sy częstotliwości (po korekcji liczby zwo−

jów cewek L1−L3 oraz współpracujących

z nimi kondensatorów. Na przykład

chcąc odbierać zakres CB obwody te na−

leży skorygować na zakres pracy w oko−

licach 27MHz. W tym przypadku kiedy

chcemy odbierać tylko jedną ustaloną

częstotliwość z zakresu CB można za−

miast obwodu L3−C7 wstawić rezonator

kwarcowy np na zakres 27,12MHz bę−

dzie to rezonator o częstotliwości

16,42MHz. W przypadku odbioru pasm

radiofonicznych UKF−FM wystarczy wy−

mienić C7 na 12pF.

W przypadku wykorzystania płytki do

współpracy znadajnikiem należy zastoso−

wać podwójny przełącznik np. ISOSTAT

(do przełączania obwodu antenowego

oraz zasilania). Najlepiej jednak jest zasto−

sować przełącznik elektroniczny lub mi−

niaturowy przekaźnik sterowany z prze−

łącznika PTT.

W najbliższym czasie zostanie przed−

stawiony opis wykonania nadajnika FM

małej mocy do współpracy zwyżej opisa−

nym odbiornikiem.

Andrrzzejj Janeczzek

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/98

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: