Журнал Радио 6 номер 2004 год.

Цифровая шкала настройки УКВ радиоприемника

М. ОЗОЛИН, с. Красный Яр
Томской обл.

Вы приняли на свой любимый приемник интересную и, может быть, ранее неизвестную радиостанцию. Естественно, вам захотелось запомнить параметры настройки. Но вот беда — ваш приемник имеет самую обыкновенную линейную шкалу с "бегающим" указателем якобы частоты настройки. Да нет, никакой частоты он вам не показывает — в лучшем случае относительное положение установки настройки по длине шкалы. Запомнить точное положение указателя достаточно трудно, а определить радиостанцию, даже при имеющемся списке волнового расписания, - просто невозможно. Вот бы хорошо при настройке видеть привычное числовое значение частоты — все проблемы сразу снимаются! Мы предлагаем вам такую возможность.

По сути, предлагаемое устройство от большинства подобных устройств выгодно отличает отсутствие микроконтроллеров и микропроцессоров, требующих трудоемкого процесса программирования.

Данная схема была разработана для УКВ радиоприемника с диапазоном 65...73 МГц. Дискретность отсчета частоты настройки — 10 кГц. Информация отображается на четырехразрядном индикаторе ЖКИ.

Схема устройства предварительного делителя частоты (ПДЧ) показана на рис. 1, а устройства измерения частоты — на рис. 2.

Быстродействующий ПДЧ делит частоту гетеродина приемника на 100. Далее сигнал с амплитудой около 5 В поступает на вход формирователя прямоугольных импульсов на микросхеме DD1 (рис. 2). Амплитуда этих импульсов — 9 В. С выхода формирователя прямоугольные импульсы поданы на вход делителя на 100, выполненного на микросхемах DD2 и DD3.

На микросхеме DD4 собран генератор с кварцевой стабилизацией частоты, необходимый для формирования измерительного периода (1 с) и частоты 64 Гц для стробирования дешифраторов и возбуждения ЖКИ. Положительным перепадом напряжения на выводе 5 счетчика DD4 дифференцирующая цепь R5C4 формирует импульс записи состояния с выходов реверсивных счетчиков DD6—DD9 в дешифраторы DD10—DD13 соответственно. Через промежуток времени, определяемый цепью задержки R6, С5, DD5.1, дифференцирующая цепь R7C6 формирует импульс записи в счетчики с входов параллельной загрузки последних. При этом отрицательный перепад напряжения на выходе элемента DD5.2 устанавливает RS-триггер на элементах DD5.3 и DD5.4 в такое состояние, при котором на входе управления направлением счета DD6—DD9 формируется уровень лог.0. В результате счетчики работают на вычитание значения промежуточной частоты. Процесс счета на вычитание ПЧ, а затем, после переполнения, на сложение происходит во время одного измерительного периода. В результате на индикаторах отображается частота настройки радиоприемника.

Значение ПЧ может быть выбрано любым. Оно зависит от состояния входов параллельной загрузки счетчиков DD6—DD9. В данном устройстве значение ПЧ выбрано равным 10,7 МГц (такое значение у большинства современных приемников). При нулевом состоянии всех входов параллельной загрузки устройство работает с нулевой ПЧ — режим частотомера. Допустим, что частота гетеродина равна 80 МГц, тогда приемник будет настроен на частоту 69,3 МГц (80 - 10,7 = 69,3). При этом на выводе 12 микросхемы DD3 частота составляет 8000 Гц. После записи информации в счетчики DD6— DD9 и установки на их выводах 10 уровня лог.0 с каждым импульсом положительной полярности на их выводах 15 они начинают уменьшать свое состояние на единицу. После прихода 1070-го импульса счетчики DD6—DD9 устанавливаются в нулевое состояние. Возникающий при этом отрицательный перепад напряжения на выходе переноса счетчика DD9 переключает RS-триггер в противоположное состояние, при котором на входах управления направлением счета — уровень лог. 1, поэтому состояние счетчиков увеличивается на единицу.

Как упоминалось выше, частота на счетных входах — 8000 Гц, а длительность измерительного периода — 1 с. Это значит, что в одном измерительном периоде 8000 импульсов. В течение этого периода 1070 из них счетчики работают на вычитание до нулевого состояния, а потом оставшиеся 6930 импульсов — на сложение. Так как на выводах 9 счетчиков DD6—DD9 уровень лог.0, счетчики работают как на вычитание, так и на сложение в десятичном режиме. Поэтому в конце измерительного периода счетчики находятся в состоянии 6930, которое записывается в дешифраторы в семисегментном коде и, высвечиваясь на индикаторе, сохраняется до конца следующего измерения. Конденсатор С7 предотвращает ложные срабатывания RS-триггера.

Устройство собрано на двух печатных платах из двусторонне фольгированного стеклотекстолита и помещено в экран из листовой меди, соединенный с общим проводом. Индикатор ИЖЦ 5-4/8 установлен поверх микросхем DD10—DD13.

Возможно и применение навесного монтажа. В случае отсутствия ЖКИ, можно применить светодиодные или люминесцентные индикаторы, однако в этом случае значительно возрастет потребляемый устройством ток. С индикатором ИЖЦ5-4/8 потребляемый ток от источника питания по шине +9 В — около 35 мА. Если светодиодные индикаторы с общим анодом, то выводы 6 дешифраторов следует соединить с шиной +9 В. Если с общим катодом или люминесцентные (ИВ-3, ИВ-6) — выводы 6 дешифраторов соединяют с общей шиной питания.

На вход ПДЧ следует подавать синусоидальное напряжение частоты гетеродина с амплитудой не менее 0,2 В. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже налаживание состоит в подборе резистора R2 в ПДЧ.

Подбором этого резистора необходимо добиться напряжения +4 В на коллекторе транзистора VT1.

Предложенное устройство можно применить и в приемниках с диапазоном 88... 108 МГц. Дискретность отсчета частоты в этом случае будет составлять 100 кГц. Для этого в схеме устройства необходимо в модуле измерителя частоты вместо сегмента h третьего разряда к общему проводу подключить сегмент h второго разряда. Между выходом формирователя (выв. 10 элемента DD1.3) и входом счетчика DD2 потребуется включить еще один делитель частоты с коэффициентом деления на 10. Его можно выполнить на счетчике К561ИЕ8, включив его по той же схеме, что и DD2. В схеме ПДЧ емкость конденсатора С4 необходимо уменьшить до 22 пФ и последовательно с ним установить резистор с сопротивлением 33—180 Ом (подобрать экспериментально). Критерий подбора — поддержание постоянного напряжения на коллекторе транзистора VT1 в пределах 2,5...2,8 В во всем диапазоне частот гетеродина. Чувствительность ПДЧ в диапазоне 88... 108 МГц составляет около 400 мВ.

Устройство было проверено с приемниками, в которых использована ПЧ, равная 10,7 МГц. С более высокими значениями ПЧ испытания не проводились.

Редактор — Е. Карнаухоа,
графика — Ю. Андреев