Узел фиксированных настроек для УКВ-ЧМ приемника

Рейтинг: 
Your rating: Нет
0
Еще никто не голосовал

В большинстве простых УКВ-ЧМ приемниках с электронной настройкой используется простейшее верньерно-шкальное устройство, состоящее из многооборотного переменного резистора, вроде того что применяли в блоках выбора программ старых телевизоров. Либо механический переключатель нескольких таких резисторов. В более современных простых приемниках используется аналоговая система последовательной поочередной настройки на станции, основанная на заряде-разряде емкости и взаимодействия с системой АПЧГ. Первый способ слишком примитивен, второй громоздок неудобен и ненадежен за счет использования механического перключа-теля, а третий требует специализированных микросхем.

Здесь описывается схема цифрового узла переключения фиксированных настроек с цифровой индикацией номера настройки и управлением двумя кнопками. Конечно данной схеме тоже свойственны недостатки, в частности по простоте конструкции она сильно проигрывает схеме на основе микроконтроллера, но зато не требует программирования.
На рисунке 1 показана схема переключателя десяти фиксированных настроек. Сами фиксированные настройки настраиваются с помощью многооборотных подстроенных резисторов R21-R30. Так как этими резисторами не нужно пользоваться часто, а только один раз настроить приемник на радиостанции, то ими можно не загромождать переднюю панель приемника, а расположить внутри его корпуса, например на задней панели. Доступ к шлицам их подстроен ни ко в выполнить либо посредством съемной крышки, либо просверлив в задней панели корпуса отверстия под отвертку.

На передней панели остаются только две кнопки - S1 (выбор) и S2 (сброс). А так же одноцифровой семисегментный светодиодный индикатор. Нажимая кнопку S1 можно последовательно по кольцу переключать фиксированные настройки. При этом на индикаторе будет указан номер настройки от «О» до «9». Номер настройки «О» конечно необычен, но это малая плата за отсутствие надобности во втором разряде для индикации единицы. При нажатии кнопки S2 система устанавливается на настройку номер «О». Это же происходит и при включении питания.

А теперь подробнее о работе схемы. Схема состоит из двух почти независимых узлов, - индикатора номера настройки на счетчике D1 и переключателя настроек на счетчике D2. Оба счетчика десятичные, но различаются типами выходных дешифраторов. D1 счетчик с дешифратором под семисегментный индикатор цифры, a D2
счетчик с десятичным дешифратором. В данной схеме оба счетчика работают параллельно, управляясь одними и теми же органами управления. В момент включения питания оба счетчика принудительно устанавливаются в нулевое положение зарядным током конденсатора С1. Это же сделать можно и нажимом кнопки S2, которая фактически включена параллельно конденсатору С1. Одновременный принудительный сброс счетчиков в момент включения необходим для правильной синхронной их работы. В противном случае показания индикатора не будут совпадать с номером выбранной фиксированной настройки.

И так, оба счетчика установлены в нулевое положение. Теперь для перехода с нулевой настройки на настройку «1», «2» и т.д. нужно нажимать и отпускать кнопку S1. При её нажатии конденсатор С2 заряжается до логической единицы через резистор R1, а при отпускании он разряжается через R2 до логического нуля. Таким образом каждое нажатие-отжатие кнопки S1 формирует импульс, который поступает на входы обоих счетчиков и одновременно переключает их на следующее значение. Цепь R1-R2-C2 служит так же и для подавления помех и ошибок от дребезга контактов кнопки.

В нулевом положении открыт транзистор VT1 и через него поступает напряжение на подстроечный резистор R21. Напряжение настройки формируется из напряжения, поступающего на соединенные вместе выводы подстроенных резисторов. Величина этого напряжения определяется как максимальная величина напряжения настройки, которая должна быть согласно схеме приемника. Например, в приемнике на основе микросхемы К174ХА34 это напряжение не более 5V, а в приемнике, построенном на основе тюнера или селектора каналов от телевизора может достигать 33V. Наличие транзисторных ключей (VT1-VT10) позволяет сделать величину напряжения настройки независящей от величины напряжения питания микросхем D1 и D2. Поэтому ни работа индикатора, ни нестабильность логических уровней никак не влияет на стабильность напряжения настройки, которая всецело зависит только от стабильности напряжения, подающегося на соединенные вместе выводы подстроенных резисторов.

При каждом нажатии кнопки S1 счетчик D2 переключается в очередное состояние и выходное напряжение настройки (Uh) изменяется согласно положению соответствующего подстроенного резистора.

Диоды VD11-VD20 обеспечивают коммутацию подвижных выводов подстроенных резисторов. Если соответствующий транзистор закрыт, то и диод закрыт. При открытом транзисторе напряжение на подвижном выводе подстроенного резистора ниже максимального напряжения настройки и диод открывается, передавая это напряжение на выход Uh.
Диоды VD1-VD10 служат для более полного закрывания транзисторов, прямое напряжение на них компенсирует разброс напряжения логического нуля микросхемы 02типаК561ИЕ8.
Детали. Микросхему К561ИЕ8 можно заменить микросхемой К176ИЕ8 или зарубежным аналогом - CD4017. Полных аналогов микросхемы К176ИЕ4 мне не известно. К тому же ИМС К176ИЕ4 устаревшая и снятая с производства микросхема. Если с её приобретением возникают проблемы можно попробовать её заменить микросхемой CD4026. На рисунке 2 показана типовая схема счетчика на CD4026. Обратите внимание на то, что в этом случае будет необходим семисегментный индикатор с общим катодом.

При использовании ИМС К176ИЕ4 можно на месте Н1 установить как индикатор с общим анодом (на схеме), так и с общим катодом, в таком случае общий вывод индикатора соединяют с минусом питания, а вывод 6 ИМС D1 - с плюсом. А вот с ИМС CD4026 нужен индикатор только с общим катодом, - полярность выхода в ней не переключается.
Транзисторы должны допускать работу на напряжении коллектор-эмиттер равном максимальному напряжению настройки, или больше него. В зависимости от величины максимального напряжения настройки можно подобрать много вариантов замены транзисторов. Это же касается и типов диодов.

Подстроечные резисторы - многооборотные, импортные, миниатюрные, сопротивлением 10 кОм. Можно использовать резисторы и другого сопротивления, например, на 100 кОм от блоков выбора программ старых телевизоров. Но в этом случае, во-первых, параллельно каждому резистору нужно будет включить по постоянному резистору 10-20 кОм (чтобы достаточно нагрузить ключевые транзисторы), и, во-вторых, сопротивление R31 должно быть равно сопротивлению используемых подстроенных резисторов.
Схема, показанная на рисунке 1 может переключать не более 10 фиксированных настроек. В большинстве случаев приема на УКВ-ЧМ этого достаточно, достаточно и при приеме эфирного бесплатного телевидения (обычно 9 программ). И все же 10 программ может оказаться мало. Тогда можно увеличить количество программ до 20-ти. Но при этом существенно усложняется схема и увеличивается количество деталей.

На рисунке 3 показана схема переключателя 20 фиксированных настроек. Основные принципы такие как в схеме на рисунке 1, но индикатор увеличен до двух разрядов и добавлен еще один блок подстроенных резисторов со всеми сопутствующими элементами. Переключением фиксированных настроек как и прежде занимается счет-чик D2, но уровни с его выходов поступают не на один блок фиксированных настроек, а на два сразу. Например, с нулевого выхода счетчика (вывод 3) уровень поступает на базы одновременно двух транзисторов -VT1 и VT11, соответственно одновременно выбираются две настройки, установленная резистором R21 и резистором R38. Получается как бы два регистра настроек, а переключаются эти регистры с помощью дополнительного счетчика D4. В принципе, на месте D4 можно использовать любой счетчик или даже только D-триггер, поскольку нужно всего-то два состояния. Но, следуя принципу минимального разнообразия комплектации, был выбран именно ИЕ8 (так как уже один такой есть в схеме).
Индикаторный блок на двух ИМС К176ИЕ4 включен по типовой схеме, и может показывать от «00» до «99». В данной схеме на состоянии «20» его сбрасывает в ноль дополнительный счетчик переключения регистров (D4).

Переключение регистров (10-програм-мных блоков фиксированных настроек) производится с помощью транзисторов VT21, VT22 и диодов VD21-VD28 и VD49-VD58. Первая группа этих диодов анодами подключена к базам транзисторов VT1-VT10. А катоды соединены вместе. Если точку соединения катодов VD21-VD28 замкнуть на общий минус питания, то диоды открываются и шунтируют базовые цепи транзисторов. Практически выключая их всех и делая блок подстроечных резисторов R21-R30 выключенным и неуправляемым сигналами с выходов счетчика D2. Аналогично и в отношении второй группы подстроечных резисторов, только там диоды VD49-VD58. Таким образом, регистры (группы) фиксированных настроек можно переключать замыкая катоды вышеуказанных групп диодов на общий минус.

Этим и занимается схема на дополнительном счетчике D4. D4 одновременно с остальными счетчиками обнуляется при включении или нажатии S2. А затем считает количество «переворачиваний» счетчика D2. Сначала переключаются резисторы R38-R47 (настройки 0...9), а потом счетчик D4 переходит в состояние «1» и переключаются резисторы R21-R30 (настройки 10... 19). А вот на втором такте D4 единицей с вывода 4 сбрасывает все счетчики, имеющиеся в этой схеме. Далее процесс повторяется по кольцу. Все что было сказано о замене деталей касательно первой схемы, актуально и для схемы на рисунке 3.

Прилежаев К.Н.

Комментарии