Схема. Радиоприемник Урал РП 340А
Сарапульским радиозаводом разработан новый автомобильный радиоприемник «Урал РП 340А». Импульсом, побудившим завод создать такой радиоприемник, послужила разработка небольшого дешевого автомобиля «Ока». Дело в том, что существующие в настоящее время недорогие автомобильные приемники «Былина-310», «Илга-320-авто» и др. уже не удовлетворяют потребителя ни по набору их функциональных возможностей, ни по дизайну. Приемники же с расширенными потребительскими удобствами (такие, например, как «Кру-из-203») дороги и имеют большие габариты.
Автомобильный приемник «Урал РП 340А», наряду с современным дизайном, обладает широкими функциональными возможностями. В нем применена распространенная элементная база, что позволило существенно снизить его стоимость (ориентировочно до 120 руб.). Новый приемник обеспечивает прием радиостанций в диапазоне длинных и ультракоротких волн, имеет автоматический поиск радиовещательных станций (режим «Автопоиск»), автоматическую подстройку частоты (АПЧ), бесшумную настройку (БШН) при автопоиске, отключение АПЧ и БШН при ручной настройке на радиостанции, регулировку яркости свечения электронного индикатора, плавную регулировку тембра высших звуковых частот. Управление переключением режимов и настройкой на станции кнопочное, псевдосенсорное.
Питается «Урал РП 340А» от бортовой сети автомобиля напряжением 14,4 В. Работоспособность его сохраняется при изменении напряжения питания в пределах 10,8-15,6 В.
Основные технические характеристики
Диапазоны принимаемых частот: ДВ — 148,5…283,5 кГц; УКВ — 65,8…74,0 МГц; реальная чувствительность, в диапазоне: ДВ — не хуже 200, УКВ — 4 мкВ; селективность по зеркальному каналу — не менее 48 дБ;
селективность по соседнему каналу в диапазоне ДВ — не менее 34 дБ;
номинальная (максимальная) выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом — 3(8) Вт;
диапазон воспроизводимых частот в диапазоне УКВ — не уже 80… 12 500 Гц;
габариты — 104Х X 38 XI70 мм; масса — не более 0,8 кг.
В отличие от появившегося в последнее время направления, ориентирующегося при расширении функциональных возможностей радиоприемников на дефицитные на сегодняшний день синтезаторы частоты и микропроцессорные системы, в «Урале РП 340А» использован принцип «жесткой логики». Это позволило применить в нем широко распространенную КМОП логику и в значительной степени избавиться от проблемы электромагнитной совместимости аналоговой и цифровой частей приемника.
Приемник (см. приведенную на рисунке принципиальную схему) состоит из трех функциональных узлов: AM и ЧМ трактов радиоприемного устройства (плата А1) и узла логического управления (плата А2). На отдельных платах размещены выполняющий функции электронной шкалы люминесцентный индикатор ИЛТЗ-12Л (плата A3) и фильтр, подавляющий помехи от системы зажигания автомобиля (плата А4).
AM тракт выполнен по традиционной схеме супергетеродинного приемника. Сигнал, принятый антенной, через разъем (гнездо) XI* поступает на затвор полевого транзистора VT1 первого каскада усилителя РЧ, где он усиливается и выделяется полосовым фильтром T1VD3, T4VD7, включенным в нагрузочную цепь транзистора VT1. Для уменьшения влияния нелинейности варикапов на принимаемый сигнал и снижения интермодуляционных искажений этот каскад приемника охвачен цепью местной обратной связи, образованной транзисторами VT4 — VT6. Далее сигнал РЧ поступает на выводы 1 и 2 многофункциональной микросхемы К174ХА2 (DA2), в которую входят второй усилитель РЧ, гетеродин, смеситель и усилитель ПЧ с системой АРУ. Селективность- по соседнему каналу обеспечивается пьезокерамическим фильтром Z2, через фильтр Т7, подключенным к выводам 14 и 12 микросхемы DA2. С выхода последней сигнал ПЧ поступает на AM детектор VD10 и одновременно через цепочку R36C30 на вход микросхемы DA3, обеспечивающей ограничение и частотное детектирование AM сигнала. Это детектирование используется в AM тракте для формирования сигналов АПЧ, и получения стоп-импульса при работе приемника в режиме автоматического поиска радиостанций.
Напряжение с выхода AM детектора, помимо усилителя 34, через цепь R41C36 подводится ко входу усилителя ПЧ (вывод 9 микросхемы DA2), замыкая цепь АРУ по ПЧ.
При приеме ЧМ радиовещательных станций сигнал с антенны через конденсатор СЗ поступает на входной контур L2VD2 усилителя РЧ ЧМ тракта, собранного на транзисторах VT2, VT3. Этот усилитель нагружен на полосовой фильтр, образованный элементами L3, VD4, VD5, Т2 и VD6. Далее ЧМ сигнал поступает на преобразователь ВЧ сигналов на микросхеме DA1, к выходу которого подключен контур С21Т6, настроенный на промежуточную частоту 10,7 МГц. Усилитель ПЧ ЧМ тракта выполнен на транзисторе VT7 и микросхеме DA3. Селективность по соседнему каналу этого тракта обеспечивает пьезокерамический фильтр Z1. Функции детектора сигналов ПЧ ЧМ тракта выполняет микросхема DА3. Низкочастотный сигнал с ее выводов 8, 10 поступает на предварительный усилитель 3Ч на транзисторе VT8, а также на устройство логического управления для формирования стоп-импульса.
Тракт AM перестраивается с помощью варикапов VD3, VD7, VD9, а тракт ЧМ с помощью варикапных матриц VD2, VD4, VD8. Управляющее напряжение поступает на них с узла автоматического управления приемником (плата А2), Для сопряжения контуров приемника используются подстроечные резисторы R6— R11. Применение резисторов вместо традиционных конденсаторов позволило уменьшить начальную емкость контуров и увеличить их перекрытие по частоте.
Путь НЧ сигналов обоих трактов одинаков: регулятор тембра ВЧ (R60.1), регулятор громкости (R60.2) и, наконец, усилитель мощности 3Ч (УМЗЧ).
Последний выполнен на транзисторе VT10 и микросхемах DA4, DA5, включенных по мостовой схеме. Транзистор VT4 работает в ключевом режиме. Он шунтирует вход усилителя 3Ч в режиме автоматического поиска радиостанций при включенной системе БШН.
В узел управления приемником (плата А2) входят стабилизатор напряжения, электронный переключатель диапазонов, генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), формирователь стоп-импульса, устройство АПЧ и электронная шкала.
Стабилизатор напряжения выполнен на микросхеме DA3 и транзисторах VT11, VT12. Он обеспечивает питание всех (кроме усилителя 34) каскадов приемника, а также цифровых микросхем узла управления.
Переключением диапазонов приемника управляют ключи на транзисторах VT9, VT10 и VT13, VT15, напряжение с которых поступает соответственно на AM и ЧМ тракты. Управляет ключами триггер DD1.2 через элемент DD1.1, связанный с кнопкой переключения диапазонов приемника S2. Формирователь стоп-импульса состоит из компараторов DA1.2 и DA1.3 и дифференциальных усилителей на транзисторах VT2 — VT5.
При настройке на какую-либо станцию в процессе перестройки приемника по диапазону на выходе микросхемы DA3 радиоприемного устройства формируется сигнал, амплитудная характеристика которого имеет вид S-кривой. В момент перехода S-кривой через «нуль» компараторы переключаются. В зависимости от направления настройки дифференцируется напряжение с выхода компаратора DA1.2 или DA1.3, которое усиливается затем соответственно транзисторами VT2, VT4 или VT3, VT5. Эти транзисторы выполняют функции коммутатора выбора компаратора при смене направления настройки. Усиленный ими импульс подается на тригrep DD3.2, который переключается в исходное состояние и выключает тактовый генератор, выполненный на элементах DD4.1 и DD4.2.
ГЛИН предназначен для формирования и изменения управляющего напряжения на варикапах приемника. Напряжение формируется с помощью цифроаналогового преобразователя восьмиразрядного цифрового кода, снимаемого с двух реверсивных счетчиков. При подаче на счетчики тактовых импульсов цифровой код на их выходах изменяется, что вызывает изменение управляющего напряжения. Восемь разрядов цифрового кода позволяют получить 256 градаций управляющего напряжения (2 в степени 8). Можно определить дискретность перестройки приемника по частоте, например, для диапазона ДВ: (Рмакс — Рмин) /256= (283,5—148,5) / /256=0,527 кГц, где Рмакс — максимальная, а Рмин — минимальная частота диапазона.
С учетом частотной полосы, занимаемой станцией, можно считать, что данная дискретность условно обеспечивает линейную перестройку приемника по диапазону.
Работает ГЛИН следующим образом. С генератора тактовых импульсов на элементах DD4.1, DD4.2 импульсы проходят на счетчики DD6, DD7, DD8. С выхода счетчиков DD7, DD8 двоичный код поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), выполненный на резисторах R53 — R56, R64 — R71 и микросхеме DA2, а также на дешифратор электронной шкалы DD1 (плата A3). Направление перестройки по диапазону определяется характером изменения управляющего напряжения. При увеличении управляющего напряжения частота настройки приемника увеличивается, при уменьшении уменьшается.
Для изменения характера управляющего напряжения (на его увеличение или уменьшение) используется переключение направления счета в микросхемах DD7, DD8. Направление счета изменяется при переключении триггера DD3.1, в зависимости от нажатой кнопки настройки S3 или S4 (настройка влево, настройка вправо).
Увеличение скорости регулирования напряжения при «автопоиске» достигается изменением коэффициента деления счетчика DD6 элементами DD4.3, DD4.4, DD5.3.
Изменение напряжения настройки или его фиксация происходит при включении или выключении генератора тактовых импульсов, которым управляют триггер DD3.2 и кнопки S3, S4. При наличии стоп-импульса в момент перестройки триггер DD3.2 переключается и выключает генератор тактовых импульсов.
На триггерах DD1.1, DD2.2 выполнены формирователи одиночных импульсов, исключающие дребезг кнопок управления.
Режим «Автопоиск» включается триггером DD3.1 при нажатии на кнопку S5. При нажатии на одну из кнопок S3 или S4 на выходе элемента DD5.2 появляется сигнал логической 1, который поступает на вход «S» триггера DD3.2, который переключается и удерживает тактовый генератор в работающем состоянии до появления стопимпульса. Напряжение с выхода этого триггера поступает также на транзистор БШН (VT3 платы приемника А1). Вход УМЗЧ при этом блокируется. Сигналы с выходов триггеров DD3.2, DD3.1 подаются также на устройство включения АПЧ, выполненное на элементе DD5.1 и транзисторных ключах VT6 — VT8. При работающем тактовом генераторе (т. е. в режиме перестройки по диапазону) АПЧ выключена, на выходе элемента DD5.1 устанавливается уровень логической единицы, транзисторы VT8, VT7 находятся в открытом состоянии, a VT6 в закрытом. При отключении режима «Автопоиск» АПЧ также отключается.
На микросхемах DA1.1, DA1.4 выполнен усилитель АПЧ, который формирует также опорное напряжение для варикапов приемника (UM1IH). Усилитель DA1.1, кроме того, выделяет постоянную составляющую сигнала, поступающего с выхода микросхемы DA3 платы приемника.
Элементы R29, R31, С12 делят напряжение сигнала и выделяют его постоянную составляющую. Деление напряжения необходимо для уменьшения влияния на АПЧ сопротивлений коммутирующих транзисторов. Усилитель DA1.4 включен повторителем напряжения. С его выхода опорное напряжение UM1IH поступает на сопрягающие резисторы платы приемника. При включенной АПЧ вход усилителя через транзисторный ключ VT6 подключается к выходу усилителя DA1.1, при выключенной — через транзисторный ключ VT7 к делителю напряжения R14, R20.
Электронная шкала выполнена на электролюминесцентном индикаторе HL1 и дешифраторе двоичного кода в десятичный DD1. Сигналы на плату индикации и дешифратор поступают с выхода счетчика DD7.
Транзистор VT14 работает в цепи ручного переключателя яркости свечения индикатора S1. На транзисторе VT1 выполнено устройство создания мерцания границ шкалы при ручной настройке на радиостанции.
Конструкция приемника выполнена по функционально-блочному принципу. Он состоит из следующих функционально законченных узлов: платы приемника, платы автоматики, платы индикации и помехоподавляющего фильтра. Микросхемы УМЗЧ (плата приемника) установлены на теплоотводе, который для улучшения теплового обмена прижат к боковой стенке корпуса. Роль шасси выполняют основание и крышка корпуса приемника, на первом из них через теплоотвод закреплена плата приемника, а на второй — плата автоматики, предварительно состыкованная с платой индикации. Помехоподавляющий фильтр размещен на боковой стенке корпуса.
Такое размещение плат внутри корпуса приемника обеспечивает свободный доступ к любой детали при его регулировке и ремонте.
С. ДЕМИН г. Сарапул Удм. АССР
«Радио» №3 1990г.
