Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 114

Приемник начинающего коротковолновика на микросхеме TCA440 (174ХА2)

общий-вид-150x150.jpgДелаем приемник прямого преобразования на микросхеме К174ХА2.

Со всеми этими конструкциями можно ознакомиться в рубрике , а также на главной странице сайта.

На моем канале можно воочию убедиться в работоспособности этих радиоприемников.

Настало время опробовать еще одну конструкцию В. Т. Полякова- приемник прямого преобразования на микросхеме К174ХА2.

Схема приемника прямого преобразования на К174ХА2 ( импортный аналог-TCA440 , A244) была опубликована еще в 1997 году. После этого появились публикации с некоторыми доработками данной схемы.

Для повторения выберем несколько доработанный вариант, который был опубликован в журнале Радио №5 за 2001 год:ППП-174ХА2.png

По сравнению с оригинальной схемой, здесь добавлен аттенюатор, регулятор усиления по НЧ, ФНЧ на катушке L3 и двухтактный  эмиттерный повторитель на транзисторах VT1 и VT2 для обеспечения работы на низкоомные широко распространенные мультимедийные телефоны.

Описание  мною изготовленного приемника прямого преобразования на К174ХА2.

  Как всегда, вношу некоторые изменения в  схему повторяемых  устройств.

Из-за нежелания мотать трансформатор Т1 отказался от аттенюатора, хотя в некоторых случаях он может быть очень полезен. Для обеспечения громкоговорящего приема применил выходной усилитель НЧ на микросхеме TDA2822M.

Финальная принципиальная схема приемника прямого преобразования на К174ХА2 выглядит так:

Приемник предназначен для наблюдения за работой любительских радиостанций в диапазонах 160, 80, 40 и 20м работающих телеграфом  (CW ) или однополосной модуляцией (SSB). Сигнал с антенны поступает на входной контур L2C3, который настроен на середину выбранного диапазона. Через конденсатор С2 сигнал поступает на вход усилителя радиочастоты. Коэффициент усиления усилителя РЧ регулируется переменным резистором R2. Усиленный сигнал поступает на смеситель, сюда же поступает высокочастотное напряжение с гетеродина.

Гетеродин работает на частоте принимаемого сигнала. Частотозадающими элементами гетеродина являются катушка  L4, конденсаторы С11, С12, С14. По частоте гетеродин перестраивается конденсатором переменной емкости С14. В коллекторную цепь одной пары транзисторов смесителя включен резистор нагрузки R1, на котором выделяется звуковая частота.

Далее сигнал звуковой частоты фильтруется ФНЧ (L3, С1, С9) и поступает на вход усилителя ПЧ ( вывод 12 микросхемы К174ХА2), который в данном случае служит усилителем НЧ. Коэффициент усиления усилителя НЧ регулируется переменным резистором R4. С вывода 7  микросхемы К174ХА2 сигнал звуковой частоты поступает на оконечный усилитель НЧ, собранный на микросхеме TDA2822M по типовой схеме.

Катушки L1, L2, L4 намотаны на типовых четырехсекционных каркасах с ферритовыми подстроечными сердечниками и помещены в экраны.

Эскиз каркаса катушек приемника:

Поскольку в данном приемнике гетеродин работает на частоте принимаемого сигнала очень важна экранировка катушек, а также размещение их как можно дальше друг от друга.

В качестве катушки ФНЧ применена готовая катушка от промышленного фильтра Д3,4 индуктивностью 105 мГн.катушка-ФНЧ-1024x765.jpg

Разумеется, что эту катушку можно намотать и на ферритовых кольцах марки 1500НМ…3000НМ, или применить универсальную магнитную головку от старого кассетного магнитофона.

Намоточные данные катушек приведены на схеме для диапазонов 160м, 80м и 40м.

Мною для экспериментов с этим приемником был выбран диапазон 80м. Катушки L2 и L4 для этого диапазона имеют индуктивность около 8,6 мкГн в экране.

Печатная плата разработана с учетом имеющихся в наличии радиоэлементов и предусматривает установку на ней конденсатора перемнной емкости.

Печатная плата, вид со стороны токопроводящих дорожек:

Расположение элементов на плате:

Настройка приемника прямого преобразования на К174ХА2 несложна.

Сначала убеждаются в работоспособности усилителя низкой частоты, как оконечного, так и внутреннего, в составе микросхемы К174ХА2 ( напомню, что в качестве предварительного усилителя НЧ в  данном приемнике использован усилитель ПЧ микросхемы К174ХА2).

Усилитель НЧ склонен к самовозбуждению, поэтому, возможно, придется уменьшить уровень сигнала поступающий на вход микросхемы TDA2822M при помощи подстроечного резистора.

Далее убеждаются в работоспособности гетеродина путем проверки уровня и формы колебаний осциллографом на выводе 6 микросхемы К174ХА2. В моем случае амплитуда колебаний для диапазона 3,5МГц составила около 400 мВ.

Последний этап-подстройка входного контура L1, L2 по максимальной громкости приема.

Вид собранного приемника прямого преобразования на К174ХА2:

Испытания приемника проведены в конце октября 2017 года, в вечернее время на диапазоне 3,5 МГц.

Приемник показал достойную работу. Чувствительность оказалась даже несколько избыточной, поэтому регуляторы уровня ВЧ и НЧ приемника были установлены на минимум. Использовалась антенна Inv Vee диапазона 3,5 МГц.

Надо отметить, что гетеродин приемника достаточно стабилен- после пару минут «прогрева» частота стабильна и на слух изменения  частоты  не наблюдаются.

Небольшое видео, демонстрирующее работу этого приемника прямого преобразования. Диапазон 80м.

Дополнение от 30.01.2018.

По просьбе пользователя под ником «Ольга»  более подробно расскажу о работе приемника ПП на К174ХА2 по структурной схеме…

Для этого подготовил фрагмент моей финальной схемы с указанием основных узлов микросхемы К174ХА2. Нумерация деталей полностью совпадает с финальной схемой приемника: Цепи прохождения сигнала указаны красными стрелками.

Итак, входной сигнал через входной колебательный контур поступает на усилитель высокой частоты микросхемы ( выводы 1 и 2). Через вывод 3 осуществляется регулировка усиления УВЧ. Частотозадающие элементы гетеродина подключены к выводам 4, 5 и 6 микросхемы К174ХА2.

Усиленный сигнал принятой радиостанции с усилителя ВЧ поступает на смеситель. Сюда же поступает высокочастотное напряжение с гетеродина ( который работает на частоте сигнала!). Выделенный сигнал звуковой частоты с выхода смесителя ( вывод 16) поступает на катушку ФНЧ L3. Далее отфильтрованный сигнал поступает на вход усилителя ПЧ (вывод 12), который в данной конструкции выполняет роль предварительного усилителя низкой (звуковой) частоты.  Через вывод 9 осуществляется регулировка усиления усилителя НЧ. Далее усиленный сигнал с выхода усилителя низкой частоты (вывод 7) поступает на оконечный УНЧ на микросхеме TDA2822M.

Обновление от 5.03.2018:

Печатная плата этого приемника лежит здесь (на печатной плате красной линией указана проволочная перемычка-установить!):

https://drive.google.com/open?id=1DFWwBqylgGI5QKtzVut0jFgpqxcUyZQw

УКВ ЧМ приемник на микросхеме К174ХА2
Категория: ПриемникиВ последнее время в радиолюбительской практике широкое распространение получили УКВ ЧМ приемники построенные на основе микросхем типа К174ХА34. При таких неоспоримых достоинствах как предельная простота сборки и настройки все эти приемники имеют существенный недостаток — прием сопровождается потрескиванием, избавиться от которого практически невозможно. Треск является результатом действия системы сжатия девиации. В результате, несмотря на относительно низкие КНИ, заложенные в конструкции этих микросхем, собирать на них аппаратуру, претендующую на качественное звучание невозможно.Может быть именно по этому зарубежный аналог этих микросхем — TDA7000 не получил большого распространения в зарубежной аппаратуре. Практически все, даже самые простые импортные приемники, как самостоятельные, так и входящие в состав магнитол, собираются на другой элементной базе, по традиционным супергетеродинным схемам с высокой промежуточной частотой, несмотря на то, что это требует достаточно большого количества контуров. Поэтому не стоит забывать о классических схемах, особенно если нужно получить действительно хорошее качество приема.Принципиальная схема УКВ ЧМ приемного тракта показана на рисунке 1. Приемник построен на двух микросхемах К174ХА2 и микросборке от телевизора УПЧЗ-1М. Микросхема К174ХА2 предназначена для AM радиовещательных приемников, она содержит преобразователь частоты с гетеродином и усилитель промежуточной частоты. Детектор в её состав не входит и обычно, по типовой схеме, он выполняется на диоде. Характеристики УКВ ЧМ Приемника:В принципе, полный УКВ ЧМ тракт можно сделать на этой одной микросхеме, но проблема состоит в том, что при очень хорошем преобразователе частоты, способном работать на частотах до 200 МГц, усилитель промежуточной частоты низкочастотный, он рассчитан на 465 кГц и на частотах более 5 МГц его усиление резко падает и становится недостаточным для качественного приема. В результате приходится выбирать нестандартную ПЧ около 4 МГц. При том отсутствие детектора требует сборки обычного частотного демодулятора на связанных контурах и диодах. Таким образом требуется ФСС на контурах и частотный детектор. А это существенно усложняет настройку приемника и делает её практически невозможной без специальной аппаратуры.Удобнее использовать телевизионную ПЧ, равную 6,5 МГц. А детектор и ФСС выполнить на телевизионной микросборке от канала звука типа УПЧЗ-1М или УПЧЗ-2. Эти микросборки содержат усилитель-ограничитель и демодулятор ЧМ сигнала, полностью отлаженный, вместе в пьезокерамическими фильтрами на входе и в фазосдвигающей цепи частотного детектора. Таким образом часть усиления, демодуляция и почти вся селективность будет сосредоточена в этой микросборке, а на микросхеме К174ХА2 собран УКВ-блок, — преобразователь частоты и предварительный УПЧ.Сигнал от антенны W1 поступает на входной контур L1, С2, VD1, который перестраивается по диапазону при помощи варикапа VD1. Входной УРЧ микросхемы А1 выполнен по дифференциальной схеме с симметричным входом, по этому катушка связи L2 не только согласует высокое сопротивление контура с низким входным сопротивлением А1, но и создает противофазные сигналы для работы на симметричный вход.Контур L3, С7, С8, VD2 — гетеродинный, он перестраивается при помощи варикапа VD2. Роль органа настройки выполняет переменный резистор R4. Питание на гетеродин поступает через дроссель DL1. Сигнал промежуточной частоты выделяется в контуре L4C9, включенном на выходе преобразователя (вывод 16). Контур настроен на частоту 6,5 МГц. Выделенный сигнал ПЧ через С10 поступает на вход предварительного УП микросхемы. На выходе этого УПЧ включен второй контур L5 С13, также настроенный на ПЧ = 6,5 МГц. Сигнал ПЧ с этого контура через конденсатор С14 поступает на вход микросборки А2, которая содержит пьезокерамический ФПЧ и усилитель-ограничитель с частотным детектором и предварительным УЗЧ на выходе. Низкочастотный сигнал выделяется на выводе 6 микросборки А2.Недостаток схемы в отсутствии АПЧГ, которую не позволяет ввести микросборка. Но если каскад на А2 собрать на микросхеме К174УРЗ или К174ХА6 по типовой схеме можно ввести АПЧГ. Катушки L1, L2, L3 намотаны на каркасах с латунными подстроечными сердечниками МЗхб. L1 и L3 для диапазона 65…73 МГц содержат по 9 витков ПЭВ 0,43, L2 содержит 3 витка (она намотана на L1). Для диапазона 88-108 МГц L1 и L3 должны содержать по 4 витка ПЭВ 0,43, a L2 — 1,5 витка. Для остальных катушек используются каркасы с сердечниками и экранами (экраны нужно соединить с общим минусом) от контуров ПЧЗ модулей СМРК-1-2 телевизоров УСЦТ. Катушки L4 и L5 содержат по 30 витков провода ПЭВ 0,31, при этом L4 имеет отвод от 5-го витка, a L5 от 15-го витка. Дроссель DL1 готовый типа ДМ-0,1 на 50-100 мкГн, или любой самодельный на ту же индуктивность.Налаживание каскада на А2 не требуется. Подключив антенну и установив сердечники L4 и L5 в средние положения нужно попытаться вращением движка резистора R4 настроиться на любую станцию. Если этого сделать не удается нужно подстроить L3 и снова попытаться. После того как станция будет поймана нужно последовательно подстроить L5 и L4 таким образом, чтобы качество приема существенно улучшилось. Затем нужно настроиться на другую, более слабую станцию, и снова подстроить L5 и L4 так, чтобы чувствительность была максимальной.В конце нужно уложить диапазон подстройкой L2, а затем, настроившись на станцию, расположенную в центре диапазона подстроить L1 по максимальной чувствительности (или по максимальному ВЧ-напряжению на выводе 7 А1).
Поделитесь с друзьями ссылкой на схему:
ДРУГИЕ СХЕМЫ ПО ТЕМЕ:
K174HA2VK1-285x300.png
Функциональный состав: I — усилитель высокой частоты, II — усилитель АРУ; III — гетеродин; IV — смеситель; V — стабилизатор напряжения; VI — усилитель промежуточной частоты; VII — усилитель АРУ

</p>

K174HA2VK2-300x143.png
Схема включения

</p>

Типовая схема включения микросхемы К174ХА2: L1 — 5 секций по 16 витков провода ЛЭП 5 × 0,06; L2 — 8 витков провода ПЭВТЛ-0,18 (обе катушки размещены на ферритовом стержне Ф400НН диаметром 8 и длиной 63 мм); контур гетеродина и фильтры ПЧ намотаны на пластмассовых двухсекционных каркасах, которые помещены в ферритовые чашки марки 1000НМ диаметром 6,1 и высотой 4 мм, сердечник 1000НМ размером 63 × 10 мм; L3 — 88 + 12 витков провода ЛЭП 3 × 0,06 мм; L4 — 22 витка ПЭВТЛ-0,09 мм; L5, L7, L9 — 40 × 2 провода ЛЭП 3 × 0,06 мм; L6 — 45 витков провода ПЭВТЛ-0,09 мм; L8 — 12 витков провода ПЭВТЛ-0,09 мм

 

K174HA2VK4-300x241.png
Принципиальная схема малогабаритного КВ-приемника (22). Входной контур и контур гетеродина намотаны на полистироловом цилиндрическом каркасе диаметром 7,5 мм и содержат: L1 — 15 витков провода ПЭЛШО-0,3 мм; L2 — 4 витка теми же проводами соответственно. Катушки фильтров ПЧ намотаны на пластмассовых двухсекционных каркасах, которые помещены в ферритовые чашки марки 1000НМ диаметром 6,1 и высотой 4 мм и имеют подстроечный сердечник 1000НМ размером М3 × 10 мм; L5 — 6 витков, L6 — 115 витков, L7 — 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,12 мм

 

K174HA2VK5-300x164.png
Принципиальная схема приемника радиоуправления моделями (23). Входная и гетеродинная катушки намотаны на полистироловых цилиндрических каркасах диаметром 5 мм и содержат соответственно 11,2 и 11 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм. Катушки ФПЧ намотаны на двухсекционных каркасах, помещенных в ферритовые чашки марки 1000НМ диаметром 6,1 и высотой 4 мм и содержат 48 + 48 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм; катушка связи L4 содержит 22 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,07 мм и намотана поверх катушки L3

</p>

K174HA2VK6-300x131.png
Печатная плата и расположение на ней деталей приемника для радиоуправления моделями

</p>

Описание

Назначение выводов: 1, 2 — входы УВЧ; 3 — вход УПТ; 4, 5, 6 — выводы гетеродина; 7 — выход УПЧ; 8 — напряжение питания (-Uп); 9 — вход УПТ; 10 — выход индикации; 11, 12 — вход УПЧ; 13 — вывод УПЧ; 14 — напряжение питания (+Uп); 15, 16 — выходы смесителя.

Общие рекомендации по применению

 
Электрические параметры 
Параметры Условия К174ХА2 К174ХА02 Ед. изм.
Аналог UL1203N, ТСА440
Номинальное напряжение питания 9±10% 9±10% В
Выходное напряжение НЧ при Uп = 9 В, Uвх = 20 мкВ, fвх = 1 МГц ≥60 ≥60 мВ
при Uп = 9 В, Uвх = 350 мВ, fвх = 1 МГц 100…560 100…560
при Uп = 9 В, Uвх = 350 мВ, fвх = 465 кГц 135…640 135…640
Ток потребления при Uп = 9 В ≤16 ≤16 мА
Коэффициент гармоник при Uп = 9 В, m = 80 %, fвх = 1 МГц, fм = 1 кГц, Uвх =350 мВ ≤10 ≤10 %
при Uп = 9 В, m = 80 %, fвх = 1 МГц, fм = 1 кГц, Uвх =30 мВ ≤8 ≤8
при Uп = 9 В, m = 80 %, fвх = 1 МГц, fм = 1 кГц, Uвх =1 мВ ≤3 ≤3
Отношение сигнал-шум при Uп = 9 В,  Uвх =20 мкВ ≥26 (20 отн. ед.) ≥26 (20 отн. ед.) дБ
при Uп = 9 В,  Uвх =3 мВ ≥54 (500 отн. ед.) ≥54 (500 отн. ед.)
≥20 ≥20 дБ
Входное сопротивление УПЧ ≥3 ≥3 кОм
УВЧ ≥3 ≥3
Выходное сопротивление УПЧ на выводе 7 ≥60 ≥60 кОм
Изменение выходного напряжения НЧ при изменении напряжения питания от 9 до 4,8 В при  Uвх =10 мкВ, m = 30 % ≤6 ≤6 дБ
Частота входного сигнала 27 27 МГц
 
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Параметры Условия К174ХА2 К174ХА02 Ед.изм.
Напряжение питания 8,1…9,9 8,1…9,9 В
Входное напряжение эффективное значение ≤0,35 ≤0,35 В
Сопротивление нагрузки по постоянному току по выводу 7 ≥0,1 ≥0,1 кОм
по выводу 10 ≥1,5 ≥1,5
Частота входного сигнала ≤1 ≤1 МГц
Температура окружающей среды -25…+55 -25…+55 °С
K174HA2GR1-269x300.png
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды при Uп = 9 В. Заштрихована область разброса значений параметра 95 % микросхем. Сплошной линией показана типовая зависимость

</p>

K174HA2GR2-287x300.png
Зависимость выходного напряжения от температуры окружающей среды при Uп = 9 В, fc = 1 МГц. Заштрихована область разброса значений параметра 95 % микросхем. Сплошной линией показана типовая зависимость

</p>

K174HA2GR3-226x300.png
Зависимость изменения коэффициента передачи УПЧ от управляющего напряжения на частоте fc = 465 кГц при Uп = 9 В.  Заштрихована область разброса значений параметра 95 % микросхем. Сплошной линией показана типовая зависимость

</p>

K174HA2GR4-243x300.png
Зависимость изменения коэффициента передачи УВЧ от управляющего напряжения на частоте входного сигнала fc = 1 МГц при Uп = 9 В, fпч = 465 кГц

</p>

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Используемые источники:

  • http://www.myhomehobby.net/priemnik-prjamogo-preobrazovanija-na-k174ha2/
  • http://www.votshema.ru/328-ukv-chm-priemnik-na-mikrosheme-k174ha2.html
  • https://rudatasheet.ru/microchips/k174ha2_k174ha02/

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации