Вид на монтаж	Лицевая панель	Верньер

В настоящее время в нашей стране стремительно развивается коммерческое информационно-музыкальное вещание в ультракоротковолновом диапазоне 88...108 МГц. Вещательные радиостанции появились в Москве, Санкт-Петербурге и ряде других городов. Приобрести отечественный тюнер с таким диапазоном невозможно. Импортные же модели доступны далеко не всем. Между тем построить такой тюнер в домашних условиях не так уж сложно даже для радиолюбителя с небольшим стажем конструирования радиоприемной аппаратуры.

рис.1 Схема принципиальная электрическая блока ВЧ

Предлагаемый вниманию читателей стереофонический тюнер разработан на базе технических решений, используемых в отечественной промышленной радиоаппаратуре [1,2]. Его основные технические характеристики: диапазон рабочих частот - 90...107 МГц; промежуточная частота - 10,7 МГц; чувствительность, ограниченная усилением (при входном сопротивлении 75 Ом) - 2 мкВ; чувствительность, ограниченная шумами - не хуже 5 мкВ; избирательность по зеркальному каналу - не менее 46 дБ, диапазон воспроизаодимых частот - 63...15000 Гц.

рис.2 Схема принципиальная электрическая блока ДЧМ

Тюнер построен по супергетеродинной схеме. Он имеет автоматическую подстройку частоты (АПЧ), бесшумную настройку (БШН), индикатор точной настройки. Конструктивно состоит из четырех блоков: высокочастотного (ВЧ), промежуточной частоты и частотного детектора (ДЧМ), стереодекодера (СД) и питания (БП).

Принципиальная схема ВЧ блока приведена на рис.1. Он выполнен на базе промышленного блока УКВ-1-05С, контуры которого пересчитаны для работы в диапазоне 90...107 МГц. Прием радиостанций ведется на внешний диполь с волновым сопротивлением 75 Ом. Входном сигнал из антенны через катушку L1.1 поступает на входной резонансный контур L1.2, С3, VD1 и далее через конденсатор С5 попадает на базу транзистора VT1 усилителя РЧ. Нагружен усилитель на резонансный контур L2.2, С6, перестраиваемый по диапазону варикапом VD2. С этого контура усиленный РЧ сигнал поступает на микросхему DА1, работающую в каскаде преобразователя частоты. Нагрузкой его служит контур L4.1, С12, настроенный на промежуточную частоту 10.7 МГц. Сигнал ПЧ через катушку связи L4.2 поступает на выход блока РЧ.

рис.3 Схема принципиальная электрическая блока СД

Гетеродин этого блока собран на транзисторе VТ2 по емкостной трехточечной схеме с контуром L3.2, VD3, VD4, С15, С19 в цепи базы. Варикап VDЗ служит для перестройки по диапазону, а VD4 - для АПЧ гетеродина. На преобразователь частоты напряжение гетеродина поступает через катушку связи L3.1.

Питается блок ВЧ стабилизированным напряжением 12 В. На варикапы VD1-VDЗ управляющее напряжение поступает с резистора плавной настройки, вынесенного за пределы блока. Управляющее напряжение на варикап VD4 поступает с блока ДЧМ.

Блок ДЧМ обеспечивает усиление сигнала по ПЧ, избирательность по соседнему каналу, демодуляцию ЧМ сигнала, автоматическую подстройку 'частоты гетеродина ВЧ блока, бесшумную настройку и работу индикатора точной настройки.

Принципиальная схема блока ДЧМ показана на рис.2. Сигнал ПЧ с выхода блока ВЧ через разделительный, конденсатор С1 подается на вход резонансного усилителя ПЧ, выполненного на микросхеме DA1. Нагружен усилитель ПЧ на контур L1.1, С4, с катушки связи которого L1.2 сигнал ПЧ поступает на пьезокерамический фильтр Z1. Далее сигнал подается на вход микросхемы DA2, содержащий усилитель-ограничитель, частотный детектор, устройство БШН подавления боковых настроек и индикации настройки. С выхода микросхемы DА2 сигнал ЗЧ через цепь R16, С15 поступает на базу транзистора VT2, выполняющего функции предварительного усилителя ЗЧ. Коллектор этого транзистора подключен к выходу блока ДЧМ.

рис.4 Схема принципиальная электрическая блока питания

Режим работы системы БШН и устройства подавления боковых настроек определяется напряжением, приложенным к выводу 13 микросхемы DА2. К этому выводу через токоограничительный резистор R12 подключен подстроечный резистор R12, от положения движка которого и зависит управляющее напряжение на выводе 13.

Для работы устройства индикации точной настройки используется напряжение с вывода 14 микросхемы DА2, которое поступает на выход блока ДЧМ через резистор R15.

Частотный детектор входит в состав микросхемы DА2. К нему относятся также элементы С11-С13, L2 и R11.

Сигнал АПЧ снимается с вывода 5 микросхемы DА2. В работе системы АПЧ имеется некоторая особенность. В первоначальном варианте тюнера этот сигнал подавался на выход блока непосредственно. Настройка тюнера с отключенной АПЧ не вызывала никаких сложностей. Но при включении АПЧ станция "скачком" уходила. При проверке напряжения на выводе 5 микросхемы DА2 при расстройке было обнаружено, что система АПЧ работает "наоборот". В тюнер был добавлен простейший инвертор на транзисторе VТ1, после чего система АПЧ начала надежно удерживать станцию во всей полосе захвата.

Чтобы станция не уходила при включении АПЧ, с вывода 8 микросхемы DА2 снимается образцовое напряжение, которое используется для "подмены" сигнала АПЧ.

Усилитель ЗЧ на транзисторе VТ2 особенностей не имеет. Коэффициент его усиления устанавливается резистором R17.

Блок стереодекодера (рис.3) выполнен на микросхеме DА1, в него входит также блок выходных фильтров на микросхеме DА2, который подавляет надтональную часть декодируемого сигнала и пилот-тона. К сожалению, в качестве микросхемы DA1 используется импортная микросхема А4510D. Приобрести ее можно только на рынке или по частным объявлениям. Если же достать эту микросхему не удастся, то можно порекомендовать радиолюбителям воспользоваться другим декодером, схема которого приведена в [З]. Правда, изготовить его сложнее, да и качество звука несколько ухудшится.

Микросхема DА1 включена по типовой схеме. В ней предусмотрен выход для подключения светодиода, индицирующего наличие пилот-тона. Резистор R4 регулирует частоту внутреннего генератора с ФАПЧ, обеспечивающего захват пилот-тона. Конденсаторы С19 и С20 вместе с внутренним сопротивлением микросхемы образуют интегрирующие цепи с постоянной времени т ~ 50 мкс, корректирующие предыскажения и подавляющие надтональную часть стереосигнала.

Двухзвенный двухканальный фильтр нижних частот на микросхеме DА2 дополнительно подавляет пилот-тон но 24 дБ в каждом канале.

Стереодекодер можно перевести в монофонический режим, подключив к общему проводу вывод 6 микросхемы DА1.

Блок питания (рис.4) выполнен на базе интегрального стабилизатора на микросхеме DА1. Конденсаторы С1-СЗ фильтруют выпрямленное напряжение. Трансформатор питания вынесен за пределы блока.

рис.5 и рис.6 Печатные платы блоков ВЧ и ДЧМ

Тюнер собран на четырех одинаковых по размерам печатных платах из одностороннего фольгированного гетинакса. Печатная плата ВЧ блока показана на рис.5. При ее разводке не следует стремиться делать печатные дорожки слишком узкими. Для монтажа использованы постоянные резисторы ОМЛТ-0,125. Конденсаторы постоянной емкости могут быть любыми подходящих размеров, например КМ. Подстроечные - КТ4-23. Транзисторы VТ1, VТ2 - КТ368 c любым буквенным индексом. Варкап КВС111Б можно заменить КВС111А. а КВ109А - КВ109Б. Разъем ХS1 - десятиштырьковый или другой подходящих размеров. Катушки L1-L3 намотаны на полистироловых каркасах диаметром 6 мм. Подстроечник - латунный диаметром 4 мм длиной 8 мм. В качестве подстроечника удобно использовать латунной стержень с резьбой М4. Обмотки катушек L1.1, L1.2, L2.2 и L3.2 содержат по 3, а L2.1 и L3.1 по 2 витка провода ПЭЛ 0.6. Шаг намотки - 1 мм. После намотки витки всех этих катушек следует пропитать клеем БФ-6. Катушка L4 намотана на унифицированном четырехсекционном каркасе с подстроечником из феррита 100НН диаметром 2.8 и длиной 18 мм. Обмотка L4.1 содержит 13+13, а L4.2 - 8 витков провода ПЭЛ 0,15. Катушку L4 следует поместить в экран из дюралюминия. В экран следует поместить и всю плату. Его можно изготовить из меди или жести. Конструкция экрана произвольная, необходимо лишь предусмотреть в нем отверстия для подстройки катушек и конденсатора, а также для разъема ХS1.

рис.7 и рис.8 Печатные платы блоков питания и СД

Несколько слов следует сказать о блоке ВЧ. Конденсаторы С2, С7, С13 устанавливать на плату не нужно. Если кто-то захочет сделать блок ВЧ для работы в отечественном диапазоне волн 66...74 МГц, то емкость этих конденсаторов должна составлять 3,3 пФ. а емкость конденсатора С15 - 6...25 пФ. Обмотки катушек L1.1, L1.2, L2.2 будут содержать по 5, L2.1, L3.1 - по 2, а L3.2 - 4 витка такого же провода, как и в описанном выше ВЧ блоке. Подстроечники вместо латунных - 13ВЧ такого же размера. Поскольку стереовещание в отечественном ЧМ диапазоне ведется по системе с полярной модуляцией, стереодекодер в этом случае следует изготовить на отечественной микросхеме К174ХА14, включив ее по типовой схеме.

Требования к монтажу блока ДЧМ (рис.6) несколько ниже. Ширина дорожек платы может быть произвольной, саму же плату не нужно помещать в экран. Постоянные резисторы - ОМЛТ-0,125, подстроечные R10 и R17 - СПЗ-38б, оксидные конденсаторы - К50-6, К50-16, К50-35, К50-68. Транзистоы могут быть с любыми буквенными индексами. Катушки намотаны на унифицированных четырехсекционных каркасах с подстроечниками из феррита 100НН длиной 12 мм и диаметром 2,8 мм. Их обмотки содержат 6 (L2), 12 (L1.2) и 24 (L1.1) витков провода ПЭЛ 0.15. Экраны катушек - из дюралюминия.

Без доработки платы микросхему К118УН1В можно заменив К118УН1Г.

Печатная плата стереодекодера показана на рис.7. При монтаже могут быть использованы керамические конденсаторы К10-17 (С4, С5, С7) и оксидные К53-1а (С9, С10). Остальные - любые подходящие по габаритам.

Печатная плата блока питания показана на рис.8. Оксидные конденсаторы - К50-35. Они закреплены на плате проволочными перемычками.

Теперь о выносных элементах (рис.9). Светодиод АЛ307 может быть с любым буквенным индексом, все переключатели - П2К, резистор настройки R1 - СПЗ-35. Трансформатор блока питания - любой с напряжением вторичной обмотки 15...18 В и током около 200 мА. Подойдут трансформаторы ТВК-110Л1 и ТВК-110Л2. Межплатные соединения выполнены проводом МГТФ. Индикатор точной настройки Р1 стрелочный. Его можно заменить световым индикатором, схема которого приведена на рис.10. Функции собственно индикатора выполняет светодиод НL1.

рис.9 Схема соедиений

Для налаживания тюнера необходимы УКВ генератор и осциллограф. Сначала настраивают блок ДЧМ. На его вход подают от УКВ генератора ЧМ сигнал частотой 10,7 МГц и амплитудой 5...10 мкВ. Вращая подстроечники катушек L1 и L2, добиваются максимального сигнала на выводе ДЧМ блока. Системы АПЧ ч БШН должны быть выключены (т.е. соответствующие кнопки отжаты).

Затем переходят к настройке ВЧ блока. Для этого на его вход подают сигнал частотой 100 МГц и амплитудой 10 мкВ и, контролируя по осциллографу сигнал на выходе этого блока, добиваются его появления на экране, вращая винт настройки подстроечного конденсатора С15. Движок резистора настройки должен быть предварительно установлен в среднее положение.

Подстроечники катушек L1-L3 рекомендуется ввернуть внутрь каркасов примерно на 2/3 их длины. Затем настраивают каскад усилителя ВЧ, вращая подстроечные винты конденсаторов СЗ и С8 и подстроечник катушки L4, добиваясь таким образом максимального сигнала на его выходе.

После настройки подстроечники катушек заливают парафином. На подстроечный конденсатор С15 рекомендуется надеть внатяг полихлорвиниловую трубку подходящего диаметра и также залить парафином.

Стереодекодер в налаживании не нуждается.

рис.10 Индикатор точной настройки

Окончательно тюнер настраивают в собранном виде. Сначала, настроившись на станцию, движок резистора R17 в блоке ДЧМ устанавливают в среднее положение. Затем, нажав на кнопку SB3, включают АПЧ и проверяют надежность захвата системой ФАПЧ сигнала радиостанции, на которую настроен приемник. В небольшие пределах полосу захвата ФАПЧ можно изменять подбором конденсатора С19 (3,3...10 пФ) в блоке ВЧ.

Настройка системы БШН состоит в установке порога ее срабатывания. Она не должна срабатывать от помех между станциями и в то же время четко включаться при настройке на станцию. Регулируют систему БШН резистором R10 (кнопка SB3 должна быть нажата).

Подстроечным резистором R4 блока СД устанавливают частоту внутреннего генератора. Захват пилот-тона индицируется светодиодом "ЧМ стерео", одновременно этот диод индицирует и работу тюнера в стереофоническом режиме.

При появление заметных на слух искажений в виде хрипов необходимо подстроить контур частотного детектора L2 в блоке ДЧМ.

Следует сказать, что тюнер можно настроить и не имея всех перечисленных выше приборов. Настраивают его по той же методике в собранном виде, но начинают ее с блока ВЧ. Функции генератора выполняет в этом случае сама радиостанция. Контролируют настройку на слух, а об уровне сигнала судят по индикатору точной настройки.

Описанный тюнер работает у автора уже больше года. Субъективные оценки качества звучания показывают, что оно не уступает звучанию хороших японских радиоприемных устройств.

Печатная плата блока ВЧ
Печатная плата блока ДЧМ
Печатная плата блока СД
Печатная плата блока питания

Литература
1. Белов. И., Денин А. и др. Переносные кассетные магнитолы. - М: Радио и связь, 1985.
2. Горошков Б. Элементы радиоэлектронных устройств. - М: Радио и связь, 1989.
3. Поляков В. Стереофоническая система радиовещания с пилот-тоном. - Радио, 1992, № 4, с, 30-35.