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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Emisora de radio FM en miniatura en el rango de 2 metros. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / radiocomunicaciones civiles La estación de radio propuesta en este artículo es liviana en peso y dimensiones. Es fácil de usar porque tiene un mínimo de controles. La estación de radio está fabricada con componentes SMD, es fácilmente repetible, económica de fabricar y fácil de ensamblar, y tiene buenos parámetros de recepción y transmisión. Para simplificar el diseño, la estación no tiene indicador de frecuencia, sino que utiliza un modo sin búsqueda (tres frecuencias operativas pregrabadas en la memoria de la estación de radio). Al mismo tiempo, existe un modo de escaneo en toda el área FM permitida, que permite encontrar un corresponsal, fijar su frecuencia y establecer comunicaciones.
En general, el dispositivo es una estación de radio completa, que en muchos aspectos no es inferior a los dispositivos industriales. Tiene las siguientes características técnicas:
El diagrama de la estación de radio se muestra en la Fig. 2. La ruta de recepción se realiza según un circuito de conversión de doble frecuencia y consta de un amplificador VT1, un primer mezclador en un transistor VT2, una etapa amplificadora intermedia VT3, un microcircuito funcional DA1 (MC3361 de Motorola) y un amplificador de baja frecuencia en un chip DA2.
En modo de recepción, la señal de la antena a través del conector XW1, bobina L7, condensador C1 se suministra al circuito de entrada L1C2 y luego a la primera puerta VT1. A continuación, la señal amplificada se aísla mediante el circuito oscilante L2C6 y se alimenta a la primera puerta del transistor del primer mezclador VT2. La señal del primer oscilador local, tomada del generador controlado por voltaje (VCO) en \/T8, que es común al receptor y al transmisor, se suministra a la segunda puerta a través del condensador C1. El VCO está controlado por un sintetizador fabricado con microcircuitos DD10 y DA1. El mezclador en VT1 funciona con desplazamiento inicial cero en las compuertas. Esto hizo posible obtener un bajo ruido del mezclador, una buena linealidad y una alta eficiencia de conversión. La primera señal IF con una frecuencia de 2 kHz se aísla en la resistencia R10695 y, a través de un filtro de cuarzo ZQ6, se alimenta a la etapa del amplificador en el transistor VT2. La señal amplificada se envía a la entrada del segundo mezclador (pin 3 del chip DA16). Una señal del oscilador de cuarzo del controlador del sintetizador con una frecuencia de 1 kHz se suministra a la otra entrada de este mezclador (pin 1) a través de un divisor capacitivo C10C30. Como resultado de mezclar las dos señales, se genera una segunda señal de diferencia IF de 10240 kHz. Luego pasa a través del FSS ZQ455 cerámico hasta el amplificador y el detector, que forman parte del chip DA3. La inclusión del microcircuito es típica, con la excepción de que los valores del filtro del amplificador de ruido se han optimizado ligeramente para que funcione más claramente y proteger contra operaciones falsas del supresor de ruido en caso de grandes desviaciones de la señal recibida. La señal de baja frecuencia se elimina del filtro R19C18 y, a través del control de volumen R21, se alimenta al filtro de baja frecuencia DA2. En ausencia de una señal recibida, el ULF se cierra mediante una señal de nivel lógico alto suministrada desde el pin 19 del procesador DD1 al pin 1 de DA2 (control). Si hay una señal de la estación de radio, aparece un voltaje positivo en la salida del disparador en DA1, que abre el interruptor VT10 a través de R4, estableciendo así un nivel lógico bajo en el pin 1 de DA2, poniendo el ULF en modo de funcionamiento. Paralelo a VT4 hay un botón de apagado forzado para SB2. El umbral de activación del ShP lo establece la resistencia R16. En general, el algoritmo de funcionamiento es el siguiente: cuando se enciende el interruptor SA2, el procesador DD1 se pone en modo de funcionamiento. En el pin 13 del microcircuito hay un 0 lógico que, a través de la resistencia R41, abre el interruptor VT9 en el circuito de alimentación del receptor. La energía de esta llave se suministra al VCO a través del circuito R42VD7. Si no hay una estación de trabajo (el supresor de ruido está cerrado), después de 4 s el procesador cambia al modo económico y enciende la alimentación en "porciones" de 0,3 s cada 0,9 s. La alimentación se indica mediante un LED verde VD4.1 parpadeante. Si hay una estación y el supresor de ruido ha funcionado, entonces la tecla VT4 establece un 0 lógico en el pin 19 del procesador y entra en modo operativo. El ULF también está activado. El procesador estará en condiciones de funcionamiento mientras haya actividad de transmisión-recepción o estaciones de trabajo, es decir, el silenciador se esté abriendo. Después de 4 segundos sin recibir señal o transmisión, el procesador vuelve a cambiar la estación al modo económico. Para activar el modo de escaneo, presione el botón de transmisión SB1 mientras la radio está apagada y encienda la alimentación. 1 s después de aplicar energía, suelte SB1. El escaneo se indica mediante un parpadeo rápido del LED VD4. Cuando se detecta una estación de trabajo, el escaneo se detiene durante 3 segundos y luego continúa. Debe detener el escaneo presionando brevemente el botón de transmisión. La estación permanecerá en la frecuencia fija hasta que se corte la energía. Después de volver a conectar la alimentación, de acuerdo con la posición del interruptor SA1, se configura la frecuencia registrada en la memoria durante la fabricación de la estación de radio. La transmisión se activa presionando el botón SB1. En este caso, el modo del procesador se cambia a través del pin 16 de DD1, y la tecla VT36 también se abre a través de R8 y bloquea la fuente de alimentación al receptor. El control a través de R37 abre la tecla VT7, que suministra energía a las etapas previas del transmisor y al amplificador de micrófono. El LED rojo VD4.2 se ilumina para indicar el modo de transmisión. El amplificador de micrófono se ensambla según un circuito con conexión directa entre cascadas mediante transistores VT14 y VT15. El amplificador realiza la corrección de frecuencia con un aumento en la respuesta de frecuencia de aproximadamente 6 dB por octava hasta una frecuencia de 3 kHz y una disminución adicional en la respuesta de frecuencia. El amplificador tiene una salida de impedancia relativamente baja y amplifica la señal de baja frecuencia a una amplitud de 1,5 V, igual a su voltaje de alimentación. Esto hizo posible utilizar un limitador de diodo simple y proporcionar un bajo grado de compresión sin causar una distorsión notable. El amplificador no es sensible a los efectos de potentes campos de RF y proporciona una buena transmisión del sonido. La modulación de frecuencia se realiza suministrando una señal de baja frecuencia a través de R65 a un varicap VD8, que ajusta el VCO mediante control desde el sintetizador y sirve para cambiar su frecuencia natural al pasar de recepción a transmisión. En el modo de recepción, se suministra un voltaje de polarización positiva al varicap a través del circuito R43C40R44. El VCO se fabrica sobre un transistor de efecto de campo VT10 según un circuito capacitivo de tres puntos. El uso de un transistor de efecto de campo en el generador permitió obtener una buena estabilidad intrínseca y un espectro de oscilación limpio. El generador también se adapta bien a la siguiente cascada y, cuando está cargado, desarrolla una amplitud en el modo de transmisión de aproximadamente 0,8 V, lo que en general permite simplificar el transmisor. La parte de amplificación del transmisor contiene tres etapas que utilizan transistores VT11, VT12, VT13, respectivamente. Las cascadas de los transistores VT12 y VT13 están bloqueadas en el estado inicial, por lo que la energía que reciben no se conmuta y se suministra constantemente. VT12 opera en modo clase B con una pequeña polarización eliminada del diodo VD9, y VT13 opera en modo clase C sin polarización y tiene una alta eficiencia. La señal amplificada se envía a la antena a través de circuitos coincidentes y el conector XW1. Todos los circuitos de la estación de radio, a excepción del ULF y la etapa de salida del transmisor, funcionan con un estabilizador DA3 con un voltaje de estabilización de 3,3 V. Como resultado, todos los parámetros de la estación de radio se guardan hasta la descarga. . Para controlar la descarga se utiliza un dispositivo de umbral en los transistores VT5 y VT6 y un LED VD5. La estación está montada sobre una única placa de circuito impreso de laminado de fibra de vidrio de doble cara de 87x53 mm, fabricado con tecnología moderna, con orificios metalizados y una máscara protectora dimensionada a lo largo del perímetro interior de la carcasa, lo que le confiere resistencia adicional. El recorrido de los lados del tablero se muestra en la Fig. 3 y 4. La placa no tiene sujetadores especiales, simplemente se inserta en la caja y se presiona contra la tapa trasera, que se fija con dos tornillos. De antemano solo se sueldan el altavoz y el cable del conector de la antena.
Durante el montaje se utilizaron principalmente elementos SMD: resistencias y condensadores de tamaño 0805 en pulgadas (pero se pueden sustituir por elementos de tamaño 1206 en pulgadas). Resistencias y condensadores recortadores, también utilizados para montaje en superficie. Todos los condensadores de óxido tienen una potencia nominal de 6,3 V. Las bobinas del circuito no tienen marco (excepto L3), y están enrolladas en un mandril con cable PEL 3 de 0,5 mm. Las bobinas L1, L2, L5, L6 contienen cada una 4 vueltas, L4 - 5 vueltas, L7 - 3 vueltas. La bobina L3, con una inductancia de 680 μH, se utiliza de forma estándar a 455 kHz en una pantalla de 8 mm de altura o enrollada en un accesorio adecuado con núcleo de ferrita y copa de sintonización y contiene 150 vueltas de cable PEL 0,08. Choques L8, L9: inductancias de chip de 0,033 y 0,47 µH, respectivamente, L10: normales con terminales de clavija con una inductancia de 1 µH. El estrangulador L11 tiene 5 vueltas de cable PEL 0,5, enrollado en un mandril de 2,2 mm y está ubicado verticalmente en el tablero. Diodos VD1, VD2 VD6, VD7, VD9 - KD521, KD522. El diodo VD3 es un conjunto de diodos de la serie BAV70 con cátodos combinados (en la estación de radio los diodos están conectados en paralelo) y VD10, VD11 - BAV99, que contiene dos diodos conectados en serie (su punto medio está conectado al condensador C69 y las resistencias R64 , R65). LED VD5 - AL102A, VD4 - bicolor (dos diodos en una carcasa). Transistor VT3 - SMD doméstico KT368A9. Los transistores SMD domésticos PNP - KT3129A9 y NPN - KT3130A9 también se utilizan en circuitos de conmutación y de baja frecuencia. Microcircuito DA4 - KF1015PL4. Micrófono: cualquier electreto, 6 mm de diámetro, cabezal dinámico BA1: cualquiera, 40 mm de diámetro, resistencia del devanado de 8 ohmios.
Para blindar el circuito VCO se utiliza una pantalla rectangular casera de 8x11 mm, formada por una tira de hojalata de 7 mm de ancho. Para soldarlo en la placa hay un circuito sin máscara. Después de ajustar la tapa, se cierra con una placa en forma de U del mismo material y se sella en dos o tres puntos. Firmware del microcontrolador y archivos de rastreo de PCB Si se cumplen todos los valores especificados, el circuito funciona casi de inmediato y solo requiere un ajuste mínimo. Antes de comenzar la configuración, se recomienda apagar la alimentación de la etapa de salida del transmisor. Para hacer esto, necesita desoldar un pin del inductor L11. Apague el supresor de ruido girando la resistencia R16 o instalando temporalmente un puente en lugar de SB2. El primer paso es configurar el VCO. Para hacer esto, debe medir el voltaje en el pin 15 del microcircuito DA4 y, con la transmisión presionada, separando las espiras de la bobina L4, establezca el voltaje en aproximadamente 1 ... 1,3 V. Al soltar la transmisión en En el modo de recepción, el voltaje debe permanecer aproximadamente igual. Si es muy diferente, entonces se debe seleccionar la resistencia R46 de modo que la diferencia en los modos de recepción y transmisión sea mínima. Después de esto, la bobina L4 debe llenarse con parafina.
A continuación, debe conectar un medidor de frecuencia a la salida de la antena y, al transmitir, usar el condensador de sintonización C29 para configurar la frecuencia correspondiente a la posición del interruptor (las frecuencias están determinadas por el programa de firmware DD1). Puede configurar la desviación con la resistencia R65 usando instrumentos o usando una estación de control basándose en el sonido más fuerte y sin distorsiones al hablar cerca del micrófono. Luego aplique una señal de radio de la frecuencia correspondiente con una desviación de 3...4 kHz del GSS a la entrada del receptor y sintonice el receptor con la bobina L3 a la señal más fuerte y sin distorsión. Para completar la configuración del receptor, configure la sensibilidad máxima, separando ligeramente las vueltas de las bobinas L1 y L2. Después de completar todo el trabajo anterior, suelde el inductor L11 en su lugar, conecte el equivalente a una carga de 1 ohmios al conector XW50 y mida el voltaje de transmisión en él. La potencia de salida máxima se establece separando ligeramente las espiras de las bobinas L5 y L6. La tensión de carga debe ser de al menos 11...12 V, lo que corresponde a una potencia de salida de 2,4...2,8 W. Luego la resistencia R16 establece el umbral SB. Sin señal, la estación debe estar completamente en silencio y encenderse con confianza incluso con una señal débil con ruido. La antena de la estación de radio resuena con un cable eléctrico de 0,75 longitudes de onda. Se fabrica una antena a partir de un trozo de cable de televisión RCI de 75 ohmios, con un diámetro exterior de 7 mm, una longitud de 10 cm, al que hay que quitarle la funda exterior, quitarle la trenza y el conductor central. Sale fácilmente, sin esfuerzo. Luego se vuelve a poner el caparazón. A una distancia de unos 10 mm del borde, utilizando el conductor central "nativo", se hace un pinchazo en el aislamiento y se saca el extremo del cable por el centro, y el otro se muerde y se dobla sobre el aislamiento. para soldar más el alambre en espiral. Para la espiral se utiliza un alambre MS doblemente doblado con aislamiento fluoroplástico, con un diámetro exterior de 0,5 mm. El bobinado se realiza vuelta a vuelta. La longitud del conductor doblado por la mitad es de 106 mm. Pero es mejor tomar una longitud deliberadamente más larga, de unos 115 mm, y luego ajustarla acortándola. Un extremo del conductor se suelda al conductor central y se funde cuidadosamente en el aislamiento. Después de eso, se enrolla y se fija el cable al final. Se instala un conector en el lateral del conductor central. Luego se coloca un tubo termocontraíble sobre toda la estructura y se fija calentándolo sobre una llama ligera. La antena se sintoniza mediante un medidor de respuesta de frecuencia o mediante un indicador de intensidad de campo utilizando la propia estación de radio. En este caso, es mejor desenergizar la etapa de salida del transmisor. La potencia de salida de RF es de aproximadamente 30 mW, suficiente para operar incluso el indicador de campo más simple. La configuración utilizando dispositivos de respuesta de frecuencia es más fácil. Conecte la entrada del dispositivo a la salida de la etapa final (según el diagrama este es el punto 3) y conecte la antena a este punto. Al cortar la antena a lo largo, logran resonancia a una frecuencia de 143 MHz. En el espacio libre, sin la influencia de los cables del dispositivo, la resonancia de la antena será de aproximadamente 145 MHz. Después de la sintonización, el extremo de la antena se calienta nuevamente para encoger el tubo y el extremo se llena con pegamento caliente. Autores: Alexander Shatun (UR3LMZ), Dergachi, Ucrania, Alexander Denisov (RA3RBE), Moscú, Rusia
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