Электронная шкала для радиоприемника

Электронная шкала для радиоприемника

Цифровая шкала для FM приемников.

Автор: Primus
Опубликовано 01.01.1970

Цифровая шкала предназначена для использования совместно с FM-приёмниками супергетеродинного типа на ИМС СХА1191, СХА1238, ТА2003, ТА8127, ТА8164, ТА8167, ТЕА5711 и др. (кроме К174ХА34, А7021, TDA7021, TDA7088,KA22429).
Кстати, схему приемника на CXA1238 можно посмотреть вот тут.
Устройство состоит из СВЧ усилителя (эмиттерного повторителя), цифрового и индикаторного блоков.
Смотрим схему:

Усилитель цифровой шкалы припаивается штырьком к плате тюнера непосредственно в точке соединения контура и гетеродина с микросхемой тюнера: СХА1191-(вывод 7), СХА1238-(вывод 22), ТА8127-(вывод 21), ТА8164-(вывод 13), ТА8167-(вывод 21), ТЕА5711-(вывод 23). При этом, за счёт внесения дополнительной емкости усилителя, возможно небольшое смещение FM-диапазона. Для возврата к исходному состоянию необходимо (ориентируясь по показаниям шкалы ) немного растянуть витки гетеродинной катушки.
Изначально была изготовлена шкала с шагом 100кГц, после изучения даташитов была изготовлена шкала с шагом 50кГц.
Для второго варианта необходима точная настройка тюнера — последний раряд не устойчив, цифры скачут. Цифровой дисплей сделан в двух вариантах: 4-х разрядный на АЛС324Б и 5-и разрядный на дискретных светодидах АЛ307, который с лицевой стороны прикрыт маской с сегментами цифр.

Печатную плату в формате Srint Layout 4.0 можно взять тут.

1. Что такое цифровая шкала?

2. Как это работает?

Содержание / Contents


↑ 3. Комплект ИМС LB3500 + LC7265

В то же время, уже тогда существовали ИМС иностранных фирм, которые позволяли построить очень простую ЦШ с использованием всего 1…2 корпусов микросхем. Понятное дело, что в то время они были недоступны. Один из таких «комплектов» выпустила фирма Sanyo. Он состоит из микросхемы прескалера (предварительного делителя частоты на «8») LB3500 и, собственно, ИМС ЦШ LC7265. Существует так же «модификация» этой ИМС – LC7267, которая, кроме ЦШ, содержит ещё и электронные часы. Но цоколёвка у этих ИМС совершенно разная. Этот комплект использовался в автомагнитолах и бытовой аудиоаппаратуре. В настоящее время эти ИМС являются сильно устаревшими. Тем не менее, их до сих пор можно купить в магазинах, стоят они относительно недорого и позволяют построить простую, хорошо работающую ЦШ для лампового или полупроводникового УКВ приёмника. Эта же ИМС может работать и с АМ приёмником, но эта функция в данной конструкции не реализована и не проверялась автором на практике.

↑ LB3500

Делитель частоты на «8». Рекомендуемое напряжение питания + 4,5 … 5,5 В. Максимальное напряжение питания +8 В. Может работать в диапазоне частот от 30 до 150 МГц. Диапазон входных напряжений ВЧ – от 100 до 600 мВ. Потребляемый ток 16 … 24 мА. Выполнена в корпусе SEP9 (однорядный, 9 ножек с шагом 2,54 мм).
От себя добавлю, что некоторые экземпляры этой ИМС довольно капризны к напряжению питания и начинают нормально работать только при напряжении +5,5 … 6,0 В. Именно поэтому на плате для неё разведён отдельный регулируемый стабилизатор на ИМС LM317LZ.

↑ LC7265

Цифровая шкала для АМ/ЧМ приёмников. Рекомендуемое напряжение питания + 4,5 … 10 В. Максимальное напряжение питания +11 В. Может работать в диапазоне частот от 1 до 18 МГц (по входу ЧМ) и от 0,5 до 3 МГц (по входу АМ). Входное напряжение ВЧ (по всем входам) – не более 0,9 Uпит. Максимальная потребляемая мощность – 550 мВт. Выполнена в корпусе DIP42S (двухрядный, 42 ножки с шагом 1,778 мм).

К ИМС можно подключить 4 или 5 семисегментных светодиодных индикаторов с общим анодом для отображения частоты. Индикация статическая (ножки 1-5, 23-34, 36-42), а так же индикаторы КГц и МГц (ножки 7 и 6). Выходы на индикаторы сделаны на полевых транзисторах с открытым стоком, максимальный ток нагрузки для каждого сегмента – 15 мА, для выходов, к которым подключаются сразу 2 сегмента – 30 мА. Это позволяет подключить к ним большинство современных индикаторов без ключей на транзисторах. Достаточно подобрать токоограничивающие резисторы.

В режиме ЧМ на индикаторе может отображаться частота от 00,00 МГц до 199,95 МГц (если подключено 5 индикаторов) или до 199,9 МГц (если 4 индикатора) с шагом 50 КГц. В режиме АМ – от 000 КГц до 1999 КГц с шагом 1 или 10 КГц. Если подключено 5 индикаторов, то в режиме ЧМ в младшем разряде будет отображаться либо «0», либо «5» (десятки КГц). Устанавливать этот индикатор, как мне кажется, совершенно не нужно. На схеме он обведён пунктиром, а на плате не разведён.
Переключение режимов АМ/ЧМ осуществляется подачей на 20-ю ножку «0» (АМ) или «1» (ЧМ). Входы для АМ и ЧМ раздельные (ножки 9 и 8).

Читайте также:  Схема подключения электросчетчика фото

Для работы встроенного тактового генератора к ИМС подключается кварц на 7,2 МГц (ножки 18 и 19). Так же имеется выход 50 Гц (22 ножка) с делителя частоты, который можно использовать, например, для ИМС часов. (Многие дешёвые импортные ИМС часов используют для этого частоту сети 50 или 60 Гц и не отличаются высокой точностью хода).
Есть два служебных входа. HLD (16 ножка) – удержание. Если подать на него «0», то показания дисплея не будут меняться, хотя сама ЦШ продолжает работать. Можно использовать, например, во время автоматической настройки приёмника. BLC (17 ножка) – гашение дисплея. Можно использовать, например, при включении, пока не закончатся все переходные процессы. Или при использовании этого же индикатора совместно с другой ИМС, например, часов (при условии, что у часовой ИМС выходы сделаны с открытым стоком и то же есть режим BLC).

Наконец, имеется 5 выводов для установки частоты ПЧ: 3 вывода для ЧМ и 2 вывода для АМ (ножки с 11 по 15). Используя таблицы, приведённые в datasheet, можно в небольших пределах «подстроить» величину частоты ПЧ (для ЧМ – от 10,675 до 10,75 МГц), а так же выбрать «знак» — прибавлять или отнимать частоту ПЧ. Это нужно для случаев, когда УПЧ настроен не точно на 10,7 МГц. А «знак» — для случаев, когда частота гетеродина выше или ниже частоты сигнала станции.

↑ 4. Практическая реализация ЦШ. Эксперименты


Именно на этой плате я проверял многие найденные схемотехнические решения, пробовал различные варианты «обвески» обеих микросхем, нашел несколько ошибок и неточностей, которые «кочуют» по Инету из статьи в статью (честное слово, иногда казалось, что авторы никогда «живьём» эти микросхемы не видели…), экспериментировал с буферным каскадом. Именно здесь обнаружил, что некоторые экземпляры LB3500 довольно «капризны» к напряжению питания, что общий токоограничивающий мощный резистор лучше заменить отдельными резисторами на каждый сегмент индикатора, что бы устранить неприятное мерцание при смене показаний шкалы… Одним словом, эта плата была «полигоном», на котором отрабатывались многие решения, которые впоследствии вошли в окончательный вариант. Цена за все «эксперименты» — одна «убитая» LC7265 и две «убиенных» LB3500

↑ 5. Окончательный вариант

На основании «экспериментов», был разработан окончательный вариант схемы ЦШ. Основная задача, которая при этом ставилась – сделать ЦШ, в которой были бы учтены все недостатки первоначальных вариантов, максимально универсальную, компактную, с минимальным количеством соединительных проводов, с возможностью подстройки напряжения питания отдельно для каждой ИМС. В результате «родилась» вот такая схема (см. ниже).
Для неё были разработаны два варианта печатных плат.

В первом варианте плата индикаторов «жёстко» крепится перпендикулярно основной плате с помощью гребёнки-уголка с шагом 2,54 мм.



Во втором варианте плата индикаторов соединяется с основной платой при помощи шлейфа. Это позволяет разместить платы в разных местах, что бывает очень полезным при конструировании передней панели приёмника.


Одно из самых нелюбимых моих занятий — распаивать шлейфы. Поэтому, что бы избежать этой неприятной операции, использованы 34-контактные разъемы и готовые компьютерные шлейфы от НГМД («флоппиков» FDD). Этого «добра» сейчас хватает у любого компьютерщика, а даже если покупать, то стоит это все очень недорого.

Используется та часть шлейфа, где провода в середине не перекручены. Так же стоит обратить внимание на 3-й контакт — в некоторых шлейфах он «заглушен» пластиковой вставкой («защита от дурака») и используется как дополнительный ключ. Излишки обрезаем обычными ножницами. Если длина шлейфа все равно велика, то покупаем «маму на кабель» и укорачиваем его до нужной длины. Разъемы («папы») на платы можно выпаять из плат старых FDD, а можно и прикупить, благо они стоят очень недорого. Они бывают прямые и угловые, с защелками и без. Поэтому выбираем то, что больше нравится или подходит по конструкции.

Читайте также:  Можно ли выпекать бисквит в стеклянной форме

В остальном оба варианта ничем не отличаются, имеют абсолютно одинаковые схемы и применяются одинаковые типы деталей.

↑ Несколько замечаний по схеме

↑ 6. Немного о деталях

Для изготовления плат использовался импортный односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 1,5 мм. Платы изготовлены по ЛУТ. После травления и обрезки «в размер», просверлены все отверстия, дорожки зачищены «нулёвкой», обезжирены спиртом и полностью залужены.

↑ 7. Сборка и налаживание

Сборка никаких особенностей не имеет. После монтажа, перед первым включением, желательно очистить платы от наплывов канифоли и промыть спиртом или ацетоном. Внимательно осмотреть пайку, особенно ИМС LC7265, поскольку расстояние между ножками у неё маленькое. Потом, не устанавливая ИМС шкалы, подать на платы +12 В (БП должен обеспечивать ток не менее 250 … 300 мА) и на обоих стабилизаторах выставить напряжения +5 В. Выключить БП, установить обе ИМС и включить снова. На индикаторе будет светиться какое-то число (обычно 111,4 … 112,9 МГц). Если есть ВЧ-генератор (например, Г4-116), то можно подать на вход шкалы напряжение частотой 100 МГц и амплитудой 0,3 … 0,5 В. При этом на индикаторе должно отобразиться число 89,3 (при условии, что все джамперы ЧМ установлены в «0»). При частоте генератора 110,7 МГц, на индикаторе будет отображаться «100,0».

↑ 8. Немного о подключении цифровой шкалы к приёмнику

Шкала будет работать при подключении к этому блоку и без буферного каскада – он уже установлен в этом блоке УКВ штатно. Нужно собрать простейшую схему (Рис. 16, расположение выводов указано при виде на блок сзади), выход «OSC» блока УКВ соединить коаксиальным кабелем со входом ЦШ и подать питание. Выход «To IF AMP» («К усилителю ПЧ») можно никуда не подключать, как и вход АРУ («AFC»). Таким способом можно легко убедиться в работоспособности шкалы, перестраивая блок с помощью переменного резистора на 47 … 100 КОм от начала до конца диапазона.

В других же случаях подключение шкалы к блоку УКВ – это отдельная тема. Задача, на самом деле, непростая. Дело в том, что шкала обладает своим входным сопротивлением и входной ёмкостью. Поэтому, при подключении шкалы к гетеродину приёмника, мы внесём дополнительную ёмкость в гетеродин, изменим режим его работы и сместим диапазон («вниз»), в котором он генерирует. Что бы минимизировать это влияние (но не устранить полностью), между гетеродином и ЦШ необходимо включить буферный каскад – эмиттерный или истоковый повторитель, который обладает большим входным и малым выходным сопротивлениями и имеет маленькую входную ёмкость. В любом случае, подстраивать гетеродин придётся. Желательно разместить буферный каскад в непосредственной близости от гетеродина, на отдельной маленькой платке, а уже к ней подключить провода, идущие к ЦШ. Если приёмник разрабатывается «с нуля», то имеет смысл недалеко от гетеродина разместить и прескалер LB3500, а на ЦШ подавать уже сигнал с частотой, поделенной на «8». Именно так я поступил в самодельном ламповом блоке УКВ:

Универсальные рекомендации здесь дать сложно. Простую схеку буферного каскада можно «подсмотреть», например, в книге: Б.Ю. Семёнов «Современный тюнер своими руками», «Солон-Р», М., 2001 г, стр. 183. Это узел R5R6R7VT1C5 на полевом транзисторе КП303. Я проверял работу этого каскада с однокристальными приёмниками на микросхемах ТЕА5710 и СХА1238. В обоих случаях всё работало прекрасно. Пришлось только немного подстроить частоту гетеродина.

К сожалению, для приёмников, у которых частота ПЧ отличается от 10,7 МГц (например, как в старых советских ламповых приёмниках с их ПЧ = 8,4 или 6,5 МГц) эта шкала не годится. Хотя в Интернете мне встречались варианты доработки шкалы на этой ИМС для приёмников с ПЧ = 500 КГц (в режиме АМ). Там автор просто подобрал кварц с другой частотой. Не знаю, насколько корректно при этом будет работать ИМС, но такой вариант существует.

Читайте также:  Декор из пластиковых труб своими руками

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

Радиолюбительское конструирование довольно специфическое хобби, по тому что, радиолюбителю намного проще спаять сложную схему, чем сделать простое механическое устройство. Наглядный пример — конструирование радиоприёмника. Вся схема может быть очень хорошо собрана и отлажена, но шкально-верньерное устройство всё портит. Требуются какие-то шкивы, ролики, пружинки. А взять их негде. Приходится что-то подбирать, что-то подтачивать, подпиливать использовать детали от детского конструктора, поломанного будильника, и т.п. В результате получается неказистая и крайне не долговечная конструкция, которая всё время скрипит и заедает. К тому же, времени на неё уходит в несколько раз больше, чем на сборку, монтаж и налаживание самой схемы. Конечно, можно сказать, что необходимо освоить "параллельные специальности", но мы же "электронищики", а не "механики". Поэтому нам проще собрать электронную схему чем механический верньер.

Используя многооборотные переменные резисторы (такие, как применялись в узлах фиксированных настроек советских цветных телевизоров) и микросхемы шкальной индикации типа LM3914 можно сделать неплохое электронно-механическое верньерно-шкальное устройство для самодельного радиоприёмника, которое будет надёжным, современным и очень простым (с точки зрения радиолюбителя, конечно).

Принципиальная схема такого устройства показана на рисунке 1. Микросхема А1 включена в режиме индикации перемежающейся светящейся точкой (вывод 9 никуда не подключён). Если вывод 9 подключить к выводу 3 (к + питания), то индикация будет светящимся столбом, это может быть и красиво, но экономически не выгодно, потому что будет постоянно включено несколько светодиодов. а в одном из крайних положений шкалы, вообще, все десять. Ток потребления, при этом, будет слишком высок для батарейного питания. А так, со светящейся точкой, постоянно горит только один светодиод и дополнительный ток такой же, как от светодиодного индикатора точной настройки или включения питания.

Механическая часть получается очень простой, — нужно только подобрать подходящую ручку и нацепить её на маленькую дисковую торцевую ручку многооборотного переменного резистора. Шкала состоит из линейки светодиодов, расположенных по краю печатной платы слева от переменного резистора настройки.

Разводка печатной платы и её монтажная схема приводится на рисунке 2. Печатная плата устанавливается на передней панели корпуса радиоприёмника. Плата располагается перпендикулярно панели и вверх печатными дорожками. В самой передней панели должно быть прямоугольное прозрачное окно размерами, примерно, 55×5 мм. Проще всего оцифровать шкалу таким образом: необходимо подготовить рисунок шкалы на персональном компьютере. Проще всего это сделать в текстовом редакторе Word любой версии (редактор имеет разметку страницы с линейками в миллиметрах по горизонтали и вертикали). Затем приобрести прозрачную плёнку типа Transparencies, и распечатать на ней при помощи лазерного принтера подготовленный рисунок шкалы. Затем вырезать рисунок шкалы и приклеить его на внутреннюю сторону прозрачного окна при помощи скотч-ленты.

Конечно, можно выполнить шкалу и гравировкой с заполнением чёрной краской, или фотоспособом. Все зависит от конкретных "технологических" возможностей. Однако, сейчас, вариант с лазерным принтером наиболее доступный (если нет компьютера дома, то его можно найти на работе, в вузе или в интернет-кафе).

Переменный резистор R1 — орган настройки, это многооборотный переменный резистор типа СП3-36. Светодиоды АЛ307 можно заменить любыми другими малогабаритными светодиодами.

С движка переменного резистора R1 напряжение поступает на варикап приёмника.

Налаживание схемы состоит в подборе номинала резистора R2 таким образом, чтобы при вращении ручки резистора R1 от одного предельного положения до другого поочерёдно зажигались и гасли все светодиоды. Причём, в крайних положениях R1 горели крайние светодиоды.

Шкала может питаться напряжением от 4 до 15V. В такой схеме питания как на рисунке 1 желательно питать шкалу от стабилизированного источника. Или нужно на резистор R1 подавать напряжение от стабилизированного источника (например, со стабилитрона), а саму микросхему А1 и светодиоды питать от нестабилизированного источника.

Добавил: ()
Автор: Иванов А.

Ссылка на основную публикацию
Экомембрана кухня что это
* Обращаем Ваше внимание, что цена за погонный метр включает в себя стоимость мебели,цоколя, столешницы ЛДСП и ножек (без замены...
Что можно сделать со старыми шторами
Никого не удивляет, что еще вчера модные и современные шторы сегодня становятся пережитком. Но не выбрасывать же крепкую ткань только...
Что надо для строительства дома
Какие документы нужны для строительства частного дома — важный вопрос, который волнует многих. Ведь, иметь собственный дом — это мечта...
Щитовые бани фото проекты
Как постро­ить кар­кас­ную бань­ку 3x4 сво­и­ми рука­ми. Пред­став­ляю вам подроб­ный рабо­чий фото про­ект для стро­и­тель­ства недо­ро­гой и про­стой в испол­не­нии...
Adblock detector