УКВ-FM конвертер на К174ПС1: схема и принцип работы

 

 Это классический и очень популярный в свое время УКВ (FM) конвертер на специализированной микросхеме. Давайте разберем, как он работает, простым языком.

Основная идея конвертера

Задача этого устройства — «перевести» сигналы из диапазона УКВ (FM, 88-108 МГц) в диапазон, который может принять обычный средневолновый или длинноволновый приемник. Обычно это промежуточная частота (ПЧ) 5.5-6.5 МГц или просто верхняя часть средневолнового диапазона (например, около 1.5 МГц). Вы будете настраивать свой приемник на эту частоту, чтобы слушать FM-станции.

Проще говоря: Конвертер слушает FM-радиостанцию на ее родной частоте (например, 100 МГц), преобразует ее в более низкую частоту (например, 5.8 МГц), а ваш старый приемник, который не умеет работать на 100 МГц, идеально ловит эту новую, более низкую частоту.

---

Как работает эта конкретная схема (по элементам):

1. Микросхема К174ПС1 

Микросхема К174ПС1 (она же TA7358/SA615/SA605 и аналоги). Это специализированная микросхема - супергетеродинный УКВ-приемник в одном корпусе. Она содержит:

· Усилитель высокочастотного (ВЧ) сигнала.

· Смеситель (гетеродин).

· Генератор, частоту которого мы задаем внешними элементами (катушкой L1 и конденсаторами C2, C3, C4).

· Усилитель промежуточной частоты (УПЧ).

Именно эта микросхема выполняет всю основную работу.

2. Входная цепь (Антенна -> C1 -> L1)

· Сигнал от антенны поступает через конденсатор C1. Он служит для согласования и защиты входа микросхемы.

· Далее сигнал попадает на входную цепь, образованную катушкой L1 и конденсаторами C2, C3, C4. Эта цепь настроена на весь диапазон УКВ FM (88-108 МГц). Она помогает отсеять часть посторонних сигналов и подать нужный сигнал на вход микросхемы (выв. 1).

3. Гетеродин (L1, C2, C3, C4, R1)

· Это самый важный узел для преобразования частоты. Частота гетеродина задается внешним контуром, подключенным к выводам 8 и 9 микросхемы.

· Этот контур состоит из катушки L1 и блока конденсаторов (C2, C3, C4). Резистор R1 добавляет в контур потери для стабилизации работы генератора и расширения диапазона.

· Частота гетеродина всегда выше частоты принимаемой радиостанции на величину промежуточной частоты (ПЧ). Если ПЧ = 6 МГц, то для приема станции на 100 МГц генератор должен работать на 106 МГц.

4. Смеситель

· Внутри микросхемы сигнал от антенны (например, 100 МГц) и сигнал от гетеродина (например, 106 МГц) поступают на смеситель.

· На выходе смесителя (выв. 5) появляется сигнал новой, промежуточной частоты (ПЧ), которая равна разности этих частот: 106 МГц - 100 МГц = 6 МГц. Также образуются и другие комбинационные частоты, но они отфильтровываются.

5. Выходная цепь (C6, R3, C7)

· Сигнал ПЧ с вывода 5 микросхемы через разделительный конденсатор C6 поступает на выход.

· Резистор R3 является нагрузкой и согласует выход микросхемы с входом вашего приемника.

· Конденсатор C7 фильтрует напряжение питания по высокой частоте, не давая паразитным колебаниям проникать в схему.

6. Питание

· Схема питается низким напряжением +3.7 В (идеально для литий-ионного аккумулятора от старого телефона). Напряжение подается через фильтр R2-C5. Резистор R2 ограничивает ток, а C5 надежно фильтрует питание микросхемы.

---

Краткий алгоритм работы:

1. Антенна ловит все FM-сигналы.

2. Входной контур (L1, C2-C4) грубо выбирает диапазон 88-108 МГц.

3. Гетеродин на микросхеме генерирует высокочастотные колебания. Частотой этих колебаний вы управляете, растягивая или сжимая витки катушки L1 (это и есть настройка на станцию!).

4. В смесителе сигнал станции и сигнал гетеродина взаимодействуют, рождая сигнал промежуточной частоты (например, 5.5-6.5 МГц).

5. Этот сигнал ПЧ подается на антенный вход вашего обычного приемника.

6. Вы настраиваете приемник на частоту ~6 МГц и, перестраивая катушку L1 конвертера, ищете FM-станции.

Ключевой элемент для настройки:

Катушка L1 — это сердце конвертера. Ее индуктивность определяет частоту гетеродина. Чтобы настроиться на другую станцию, вы просто немного изменяете расстояние между витками этой катушки (обычно подстраивают подстроечным сердечником внутри катушки).

Вывод: Эта схема — простой и эффективный способ заставить любой старый или простой приемник воспроизводить современное FM-радио. Она работает по принципу переноса спектра частот.

Read more »

Как усилить сигнал сотовой связи: схемы УВЧ

 

Как правило, в удаленных от городов деревнях или на дачах всегда плохая сотовая связь. Нашёл пару принципиальных схем усилителей мощности с полосой пропускания 400 — 1500 МГц и 1400 — 2500 МГц.

Схемы электронных устройств собраны на основе микросхем MAX–2640 и MAX–2641. Данные микросхемы можно встретить в сотовых и радиотелефонах. Микросхемы являются усилителями высокой частоты с наименьшим уровнем шума. Радиолюбители часто применяют эти микросхемы в устройствах радиосвязи УКВ диапазонах, где частота более 400 МГц. 

Подробнее о микросхемах

MAX2640/MAX2641 - это недорогие усилители со сверхнизким уровнем шума, предназначенные для применения в диапазонах частот сотовой связи, ПК,GPS и ISM 2,4 ГГц. 

Работая отодного источника питания от +2,7 В до + 5,5 В, эти устройства потребляют ток всего 3,5 мА, обеспечивая при этом низкий уровень шума, высокое усиление, высокий входной IP3 и диапазон рабочих частот, который простирается от 300 МГц до 2500 МГц.

MAX2640 оптимизирован для приложений с частотой от 300 МГц до 1500 МГц, с типичным коэффициентом усиления 15,1 дБ, входным IP3 от -10 дБм и уровнем шума 0,9 дБ при 900 МГц. MAX2641 оптимизирован для 1400 МГц для приложений с частотой 2500 МГц, с типичной производительностью коэффициент усиления 14,4 дБ, входной IP3 -4 дБм и уровень шума 1,3 дБ при частоте 1900 МГц.

Эти устройства имеют внутреннее смещение, что устраняет необходимостьв о внешних резисторах смещения и дросселях. В типичном приложении единственными необходимыми внешними компонентами являются двухэлементный входной преобразователь, входные и выходные блокирующие конденсаторы и байпасный конденсатор VCC. 

Скачать даташит MAX–2640 и MAX–2641

Read more »

Схема простого блок питания на 5 В.

 

Схема простого стабилизированного источника питания. Можно использовать для питания некоторых электронных устройств с током потребления примерно 0,5 А. Транзистор КТ807А можно заменить на аналог MPSU07. Вместо стабилитрона КС156А можно поставить аналог 2С156А или подобрать со схожими характеристиками с номинальным напряжением стабилизации 5,6 В. Диодный мост VD1 можно выпаять любой из ненужного зарядного устройства для телефона.

Трансформатор можно намотать самому на магнитопроводе ШЛ20*32. Первичная обмотка проводом 0,1 мм 1650 витков, а вторичная проводом 0,45 мм 55 витков. Если нет желания делать трансформатор своими руками, то можно взять любой готовый. Транзистор необходимо установить на радиатор.

Read more »

Световой будильник: схема

 

Схема электронного устройства собрано на микросхеме LM555, которая является таймером. Идея будильника заключается в том, что при попадании света на фоторезистор, устройство издаёт звуковой сигнал. 

Чувствительность будильника регулируется сопротивлением R1. При попадании на фоторезистор света, транзистор VT1 открывается и включает таймер LM555.

Используемые детали;

• Dl — LM555
• VT1 — 2N3906
• R1 — 100 кОм
• R2 — 3,9 кОм
• R3 — 10 кОм
• R4 — 47 кОм
• C1, СЗ — 0,01 мкФ 
• С2 — 1 мкФ
• Динамик — 8 Ом, 0,5 Вт

Устройство можно использовать не только в качестве будильника, но и придумать на его основе сигнализацию. Например, при открытии ящика или шкафа, на фоторезистор попадает свет и оно срабатывает. 

Купить LM555 можно по ссылки

Read more »