Повышение чувствительности радиоприёмников.

Автор: Юрий Зотов aka Elvis
Опубликовано 05.06.2008

Всё началось с того, что коллега по работе, устроив дома ремонт, решила избавиться от ставших ей не нужных вещей. Среди кандидатов на выброс оказалась магнитола "National RX-C39F" (одно из подразделений "Matsushita", известное в дальнейшем, как "Panasonic"), купленная в рассвет "застоя", в гремевшем на всей страну, магазине "Берёзка". Аппарат был в идеальном состоянии, ну разве что, облеплен вкладышами от жевательных резинок. У меня сжалось сердце, от того, что мечта многих граждан времен моей юности, вот так, бесславно исчезнет в мусорном баке:
Принеся домой, первым делом я отмыл аппарат от наклеек; в результате вот что получилось:

Собственно меня, в большей степени, интересовал встроенный УКВ - тюнер магнитолы. Я живу на границе уверенного приёма, и часть радиостанций, хорошо ловившихся в областном центре, у меня принимались не устойчиво. Правда и пользовался я магнитолкой, прямо скажем, с посредственным тюнером, построенным на одной из недорогих специализированных микросхем (не помню какой).
Поэтому на этот аппарат возлагались определённые надежды, которые, впрочем, в основном оправдались. Магнитола, действительно, ловила гораздо больше станций, но при приёме некоторых были повышенные шумы при приёме в стерео режиме. В результате, после анализа прилагавшейся схемы было принято решение повысить чувствительность тюнера.
УКВ-тюнер магнитолы не имеет каких либо особенностей, однако построен по вполне качественной схеме. Усиление и выделение сигнала ПЧ возложено на специализированную микросхему производства "Toshiba" TA7358. Это позволило улучшить чувствительность и избирательность, по сравнению с тюнерами, построенными по принципу "всё в одном" (например, как в широко распространённой микросхемы CXA1238S). Далее, сигнал поступает на однокаскадный усилитель ПЧ, выполненный на транзисторе Q1, полосовой фильтр CF (10,7мГц) и на микросхему DA2 (AN7220). Последняя микросхема, помимо обработки ПЧ-ЧМ, включает в себя полный АМ-тракт. На ней построен средне-коротковолновый тракт магнитолы.

На рисунке 2 показан участок схемы с усилителем промежуточной частоты тракта ЧМ (выделен красным прямоугольником). Его наличие навело на мысль о повышении чувствительности всего тракта простым способом- заменой штатного однокаскадного усилителя на новый - двухкаскадный. К тому же практически все, качественные УКВ приемники советского производства имеют, такие каскады.
После анализа схемотехники приёмников, были выбраны наиболее "интересные" варианты решений усилителей ПЧ.
На рисунке 3 представлен обычный двухкаскадный усилитель ПЧ:

Как видно никаких особенностей схема не имеет, однако отличается хорошей повторяемостью и стабильностью работы. В промышленных конструкциях он применялся в различных вариантах. Конденсаторы С2 и С3 служат для повышения усиления на рабочих частотах. По этому при избытке усиления их можно включить последовательно с резисторами или вообще не ставить.
Этот вариант и был выбран для модернизации магнитолы.
Кроме этого усилителя, хочется порекомендовать ещё несколько вариантов. Например вот этот:

Как видно на рисунке 4, усилитель представляет собой двухкаскадный усилитель с транзисторами включенными по схеме ОЭ-ОБ. Такое построение усилительного каскада известна как каскодная схема включения. Она обладает высокими входными и выходными сопротивлениями (по этому необходим согласующий трансформатор на выходе), большим коэффициентом усиления по мощности и самое главное - большой широкополосностью и линейностью. Широкополосность усилителя получена благодаря малому сопротивлению нагрузки VT1 и малой проходной ёмкости VT2.

Усилитель, показанный на рисунке 5 построен по схеме ОК-ОБ (дифференциальный каскад). Он обладает существенно более линейной ВАХ, по этому и используется, чаще всего, в аппаратах 0-1 групп сложности (данная схема применялась в магнитоле "Арго-006"). Поскольку входной каскад имеет меньшую крутизну характеристики, в усилителе применён второй каскад на транзисторе VT1, включенный по схеме ОЭ. Между первым и вторым каскадам установлен дополнительный керамический фильтр (10,7 мГц), что повышает избирательность всего УКВ-тракта.

И на последок хотелось бы отметить ещё один усилитель, использовавшийся в тракте ПЧ радиоприёмников (рис.6). Его особенность - интегральное исполнение. По своим характеристикам и внутренней структуре он аналогичен усилителю, показанному на рисунке 3. Изменена только схема выходного каскада (установлен согласующий трансформатор).

Все схемы, показанные на рисунках вполне работоспособны. Они применяются в промышленных магнитолах и радиоприёмниках. Кроме представленных, достаточно часто используется усилитель ПЧ на одном транзисторе (подобно показанном на рисунке 2). В силу простоты схемотехники он не рассматривался.
Указанные усилители, как уже указывалось, могут заменить штатный, заключённый в красный квадрат, на рисунке 2. Правда, необходимо учитывать мелкие особенности: при включении усилителя по схеме на рисунке 4, необходимо применить согласующий трансформатор. Такой узел можно изъять из старых плат зарубежных УКВ приёмников. Они уже настроены на частоту ПЧ. При использовании российских аналогов, необходимо установить параллельно первичной обмотке конденсатор, и настроить контур на частоту 10,7 мГц.
Вход усилителя показанного на рисунке 5 подключен к выводам согласующего трансформатора. В иностранных же радиоприёмниках нижний вывод трансформатора, обычно, подключен к массе, либо к плюсу питания. По этому, при подключении, необходимо будет перерезать токопроводящие дорожки на плате.
Во всех схемах можно применять транзисторы КТ368, КТ347, КТ346, КТ339, КТ306, КТ3127 либо их зарубежные аналоги. В некоторых схемах применялись транзисторы КТ3102, КТ3107 и даже КТ315, КТ361. Однако я такие транзисторы не применял, посему ничего хорошего о них сказать не могу.
Кроме того использовались транзисторные сборки К159НТ1 и микросхема К118УН1.
В заключении отмечу, что показанная на рисунке 2 промышленная схема (с усилителем ПЧ) мне встречалась не часто, а в переносной технике, так вообще, в первый раз. Обычно выход ПЧ-ЧМ входного модуля соединяется напрямую со входом ПЧ- ЧМ демодулятора (через керамический фильтр). Усиления ПЧ сигнала, возложено на входной каскад демодулятора. Как правило, он справляется с этой задачей только в зоне уверенного приёма (в условиях прямой видимости антенны). В таких схемах применение усилителя ПЧ очень желательно.

Вопросы, как обычно, складываем тут.