Текст книги "КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!"
Автор книги: Александр Кульский
Жанр:
Технические науки
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 23 страниц)
Глава 9. Что же такое действительно современный радиоприемник?
«Спец»: Заходите друзья!.. Я помню, Незнайкин, твою просьбу! А потому сегодня мы поговорим ИМЕННО на тему о современных реальных высококлассных радиоприемниках!
«А»: Я тоже с удовольствием послушаю!
«С»: Это тем более важно, дорогой Аматор, что именно после сегодняшней беседы мы сможем окончательно решить интересующий нас вопрос!
«Н»: Если не секрет – какой?
«А»: Торопись медленно, Незнайкин! Узнаешь еще!
«С»: Итак, начинаем разговор о конкретных приемниках… В 1975 году знаменитая на весь мир и тогда, и ныне, японская фирма SONY выпускает всеволновый переносный приемник «CRF—230».
Все схемные и конструктивные решения в нем были направлены на достижение максимально возможных электрических параметров и различных потребительских удобств. Вот его структурная схема (рис. 9.1).
«А»: Это полная схема «CRF—230»?
«С»: Нет, только упрощенная структурная схема KB-тракта! Подобный же тракт, но для ЧМ (частотной модуляции) имеет диапазон УКВ! Который мы здесь не приводим, чтобы не загромождать рисунок. Нет здесь и структурной схемы СВ – ДВ-блоков.
Подобную же структурную схему имел и всеволновый приемник немецкой фирмы GRUNDIG типа «Satellit—6001».
ВЧ-блок этого приемника позволял принять любую станцию в диапазоне частот от 5 до 30 МГц, не пропустив ни одной! И в этой модели использовался принцип двойного преобразования частоты. В последующие годы использование двойного преобразования частоты стало обязательным не только для «самых-самых» приемников, но прочно внедрилось в схемы значительно более дешевых, так сказать «демократических» моделей! Но в приемнике «Satellit-6001» первая промежуточная частота равна всего 1,85 МГц. За это пришлось заплатить тем. что ослабление зеркального канала в диапазоне КВ на частоте 27 МГц в этом приемнике составило всего… 40 дБ!
«А»: Напомните, какое значение ослабления соответствует обычным, одногетеродинным суперам?
«С»: Напоминаю… На частоте 12 МГц ослабление по «зеркалке» составляет величину 28–34 дБ!
«Н»: А что новенького предложили мировые фирмы в восьмидесятые годы?
«С»: В конце 80-х упомянутая уже фирма SONY предложила новые технические и конструктивные решения, позволившие взглянуть на приемники совершенно по-новому! Это касается, например, БЛОЧНЫХ радиоприемников.
Концепция фирмы заключалась в том, что можно даже в малогабаритной аппаратуре обеспечить такие параметры, что прием самых слабых сигналов буквально с «края света» будет вполне реальным делом!
А вот и подтверждение. Приемник фирмы SONY типа «ICF – SW1S»! Его размер – коробка из-под компакт-кассет для магнитофона…
«А»: Видеомагнитофона?
«С»: Представь себе, самого что ни на есть – АУДИО! И вот надо же!..
Мало того, что эта «кроха» представляет собой всеволновый приемник! Его система настройки на станцию в любом диапазоне длин волн является ЧЕТЫРЕХВАРИАНТНОЙ!
«А»: Приехали… Это как же понимать? Какие еще четыре варианта?
«С»: Ну, первые два способа знают все. Это – «классическое» вращение ручки настройки, а также и фиксированная настройка на несколько заранее выбранных станций. При этом традиционно применяемая в приемниках «аналоговая» шкала с верньерным устройством заменена жидкокристаллическим дисплеем, на котором индицируется частота принимаемого сигнала, а вместо подстроечных элементов фиксированных настроек предусмотрена электронная память.
«Н»: А еще два вида настройки?
«С»: Вообще, если известна частота передающей станции, то настроиться на нее можно не только «классическим» способом. «ICF-SW1S» снабжен клавиатурой, подобной кнопочным телефонам. Набрав частоту той или иной станции, оператор – слушатель почти мгновенно «ловит» ее. И, наконец, автоматическая настройка. В этом случае приемник «сам» ведет поиск станции по диапазону. Процесс сканирования прерывается, как только обнаруживается станция. Нажатием кнопки слушатель фиксирует частоту приема.
«А»: Не могу себе представить, куда можно поместить конденсатор переменной емкости в таком «малыше»?
«С»: Да никуда! Нет там его и никогда не было, смею тебя уверить! Да и гетеродин в приемничке из хитрых-хитрый! Японцы в приемнике весом всего… 230 грамм в качестве гетеродина используют… синтезатор частоты!
«Н»: А что это такое?
«А»: Прав был «товарищ Сухов», когда утверждал, что «Восток – дело тонкое, Петруха!»
«С»: Еще бы не прав!.. Относительно принципа синтеза частоты мы еще побеседуем! Но та же фирма SONY больше всего гордилась в конце 80-х даже не этой удивительной «крохой»!..
«А»: Вы меня просто морально убиваете, уважаемый Спец!
«С»: …Гордостью специалистов фирмы являлся радиоприемник «CRF – V21». Его возможности до сих пор поражают специалистов! «CRF – V21» способен (кроме всего прочего), принимать со спутника метеотелеметрию и распечатывать карту погоды с помощью малогабаритного встроенного принтера.
Но система индикации и настройки представляет особый интерес.
Великолепный по своим параметрам синтезатор частоты гарантирует точность настройки, а следовательно и необходимую для этого стабильность частоты плюс – минус 10 Гц! И в ручном, и в автоматическом режимах!
На жидкокристаллическом экране, играющем не последнюю роль в этом приемнике, отображается, если это необходимо… СПЕКТР любого участка диапазона, по которому легко узнать, на каких частотах в настоящий момент ведется работа радиостанций. В памяти приемника содержится информация о частотах и времени выхода в эфир 350 радиостанций! Для ориентировки в них, опять-таки применяется ЖК-экран.
«А»: Они что, выводятся на экран, как в компьютере?
«С»: Да еще в виде многостраничного списка, в котором есть информация о порядковом номере настройки, название станции, ее частота и даже режим приема!
«Н»: Что значит «режим приема»?
«С»: Нормальный, спутниковый или с распечаткой телеметрии! Кроме того, визуально можно определить, какие из занесенных в память станций в данный момент слышны «хорошо», а какие – «плохо»! Я просто не хочу переутомлять свои голосовые связки, перечисляя прочие многочисленные достоинства этого приемника!
«А»: Но это всеволновый приемник?
«С»: Суди сам!.. Его диапазон принимаемых частот:
AM – 9-29,99999 МГц;
УКВ ЧМ – 76-108 МГц.
А масса его составляет не более 9,5 кг.
«А»:…Хватит, не надо больше! А сколько же может стоить подобное «чудо»?
«С»: Мал золотник, да дорог!.. В конце 80-х его цена была около 15000 долларов! И, насколько мне известно, она мало изменилась с тех пор! Дело в том, что этот приемник полюбили военные, профессионалы, обеспеченные радиолюбители, богатые владельцы собственных яхт…А также администраторы – руководители экспедиций. Поэтому сбавлять цену на «CRF – V21» необязательно! Кроме того, приемник просто стоит этих денег!
«А»: И подобные приемники создают только японские фирмы?
«С»: Сам посуди… Американская фирма ROCKWELL INTERNATIONAL Corp. вышла на рынок специальной и военной аппаратуры со своим приемником, получившим обозначение «HF—2050». В нем вообще использована обработка ГГЧ-сигналов цифровым способом! Военные США и Канады немедленно заинтересовались этой моделью, которая стоит более 6000 долларов.
Представители фирмы заявили, что классические для промежуточной частоты функции преобразования и фильтрации реализуются в зависимости от заказываемого варианта исполнения ЧЕТЫРЬМЯ или ПЯТЬЮ специализированными микропроцессорами! Операции выполняются над сигналами в цифровой форме, полученными с АЦП (аналого-цифрового преобразователя), преобразующего в цифровую форму трехмегагерцовой сигнал промежуточной частоты со скоростью ДВЕНАДЦАТЬ МИЛЛИОНОВ ОТСЧЕТОВ в секунду! Кстати, в схеме радиоприемника используется немногим более 2000 компонентов.
«Н»: А еще примеры подобного рода у Вас имеются?
«С»: Почему нет? Любой коротковолновый приемник должен, если говорить по существу, решать исключительно сложную задачу.
Выделять нужный сигнал среди мешающих сигналов, которые порой в МИЛЛИОН раз превосходят его по уровню! Поэтому не только в Японии и США, но и в стране «мистера Пиквика» и «Шерлока Холмса» тоже занимаются высококачественными радиоприемниками!
Так в графстве Беркшир, в известнейшей фирме RACAL создали и в конце 80-х запустили в серию две модели профессиональных коротковолновых радиоприемников: «RA—1792» и «RA—6790», предназначенных, соответственно, для европейского и американского рынков. Характерная особенность этих моделей – применение микропроцессоров и жидкокристаллических индикаторов.
«А»: Индикаторы только фиксируют частоту приема или у них есть и иные функции?
«С»: У них есть и иные функции, совершенно верно замечено… Такие, например, как ввод с клавиатуры и хранение предварительно заданных значений частот, характеристик, режимов и параметров цепи АРУ; самоконтроль; дистанционное управление и работу по командам от других приемников! А также цифровой синтез частот и выбор фильтров.
«А»: А использование принципа «преобразования вверх» имеет место в этих приемниках?
«С»: Обязательно! Значение первой промежуточной частоты – 40,455 МГц!
В качестве гетеродина используется синтезатор. Его стандартный шаг частоты в модели 1792 – 10 Гц и 1 Гц. А в модели 6790 – только 1 Гц!
Мне еще хотелось бы отметить вот что. Вместо обычного переключателя, задающего быструю или медленную скорость перестройки частоты, в приемниках использована оптическая система контроля положения оси, вращаемой ручкой настройки.
Но в этих KB-приемниках есть возможности, о которых ранее слышать не приходилось. Например, в определенных случаях потребовалось последовательное подключение фильтров ПЧ… не в обычном порядке!
«А»: Один момент!.. Получается, что приемники фирмы RACAL используют какие-то принципы автоматического варьирования структурной схемой?
«С: Да, дополнительная подпрограмма может настроить приемник на внутренний сигнал известной частоты, после чего микропроцессор производит анализ характеристик КАЖДОГО фильтра в полосе пропускания и запоминает эту информацию!
Следовательно, сами фильтры на плате могут быть установлены в ПРОИЗВОЛЬНОМ ПОРЯДКЕ и тем не менее допустим их последовательный выбор с передней панели! Высокая линейность и широкий динамический диапазон входных ВЧ каскадов предотвращает модуляцию слабого принимаемого сигнала мощной помехой!
«А»: А есть ли какая-нибудь информация о ВЧ-тракте?
«С»: Известно, что в этих приемниках использован балансный ключевой смеситель, который обеспечивает линейное переключение при уровне входных сигналов до сотен милливольт и требует напряжения от гетеродина в несколько вольт!
«А»: Все вышесказанное характерно для радиовещательных и специальных приемников в одинаковой степени?
«С»: Во всяком случае, в последние 10–15 лет наметилась и развивается тенденция приближения параметров радиовещательных приемников высокого класса к специализированным профессиональным.
«А»: Остался, как я понимаю, только один туманный вопрос. А именно – что представляет собой СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ?
«С»: Ну, что такое собственно синтезатор частоты мы сейчас выясним…
В тех случаях, когда в приемниках требуется исключительно стабильный, но в то же время перестраиваемый в широком диапазоне гетеродин, создание высококачественного ГПД (генератора плавного диапазона) является технической проблемой!
По этой причине задача решается путем формирования дискретного множества частот, как говорят в вузовских учебниках по радиотехнике, КОГЕРЕНТНЫХ С ЧАСТОТОЙ ОДНОГО ВЫСОКОСТАБИЛЬНОГО ОПОРНОГО КОЛЕБАНИЯ!
При разработке гетеродинов на основе синтезаторов частот используется цифровой метод формирования и стабилизации сеток частот.
«А»: Что может представлять собой структурная схема цифрового синтезатора частот?
«С»: Перед вами, мои юные друзья, упрощенная структурная схема цифрового синтезатора частоты (рис. 9.2).
Работа синтезатора частоты осуществляется следующим образом. Частота опорного кварцевого генератора ОГ понижается в цифровом делителе ЦД1 до частоты fоп и подается на фазовый детектор ФД. На другой его вход подводится напряжение от управляемого генератора УГ, частота которого понижается в цифровом делителе ЦД2 в Кцд2 раз!
Переменный коэффициент деления Кцд2 определяется управляющим напряжением Uynp. Выходное напряжение ФД после ФНЧ подается на управляющий элемент УЭ, который стабилизирует частоту УГ.
Должен сказать, что есть достаточно большое количество схем СЧ. Ведущие в техническом отношении страны наладили выпуск синтезаторов частоты в виде интегральных схем, сочетающих в себе все необходимые функции.
«А»: А у нас, если я верно понял, есть только один выход – клепать СЧ из дискретных деталей?
«С»: Ты недалек от истины, или, как сказал бы Васйсуалий Лоханкин, от «сермяжной правды жизни»!
«Н»: А какую-нибудь конкретную реализацию СЧ Вы могли бы привести?
«С»: Ты полагаешь, что тебе от этого станет легче? Тогда учти следующее обстоятельство. Несмотря на то, что к настоящему времени предложено множество схем прямого и косвенного синтеза частот, тем не менее большинство из них не обеспечивает необходимые шумовые и спектральные параметры гетеродина.
Те же, которые обеспечивают, базируются на использовании дефицитных иностранных микросхем! Но все же одну структурную схему синтезатора, которая используется в ряде промышленных конструкций, я приведу.
«Н»: А этот синтезатор годится для приемников с «преобразованием вверх»?
«С»: А как же иначе? Изображенный ниже синтезатор, предназначен для перекрытия тридцати сегментов шириной 1 МГц в диапазоне 45,5—75,5 МГц, при первой ПЧ равной 45,5 МГц! Такой синтезатор использован, например, в КВ-приемнике, разработанном RC2AM (рис. 9.3).
В этом синтезаторе используется кварцевый генератор на 46 МГц, плавный гетеродин, перекрывающий диапазоны 6,5–5,5 МГц, а также ГУН (генератор управляемый напряжением), работающий в диапазоне 45,5—75,5 МГц.
Сигнал ГПД смешивается с сигналом 46 МГц, в результате чего выделяется полоса частот 39,5—40,5 МГц, которая, смешиваясь с частотой ГУН, дает частоту, лежащую в диапазоне 6—35 МГц. Устанавливая коэффициент деления делителя частоты в пределах от 6 до 35, добиваются, чтобы при работе генератора, управляемого напряжением, в нужном диапазоне частота сигнала на выходе делителя была 1 МГц, на которой и происходит захват и удержание частоты петлей фазовой автоподстройки, включающей фазовый детектор и интегратор. На второй вход ФД подается опорный сигнал 1 МГц!
«А»: Но ведь изготовить подобный синтезатор в домашних условиях – это гигантский труд!
«С»: Совершенно верно! И я даже сказал бы – Сизифов труд! Поскольку шумовые характеристики этого синтезатора все равно оставляют желать лучшего!
«Н»: Так получается, не изготовив высококачественного синтезатора, мы не смогли бы построить приемник с преобразованием «вверх»?!
«С»: Выше головы, парни! Все вовсе не так плохо! Пока на рынках появятся доступные синтезаторы частоты в интегральном исполнении, высококачественные ГПД еще послужат верой и правдой, в том числе и в приемниках с преобразованием «вверх»!
Тем более, что шумовые характеристики гетеродинов на основе ГПД – существенно лучше, а схемы – значительно проще!
«Н»: Я лично очень благодарен Вам и Аматору, что имел возможность получить достаточно четкое представление о структурных схемах и особенностях современных радиовещательных приемников КВ диапазона.
Но остался один неясный для меня вопрос…
«А»: Интересно, какой именно?
«Н»: Почему вы так много внимания и времени уделили ИМЕННО ЭТОЙ ТЕМЕ?
«А»: А ты что, до сих пор не догадался? Или желаешь, чтобы точки над «i» расставил я?…
«Н»: Логичное заключение…
«А»: Ну что же… Весь наш цикл бесед, в некоторых из которых принимал участие и ты, был посвящен, в сущности, только одному – обсуждению структурной схемы коротковолнового переносного радиоприемника, ПОСТРОЙКУ КОТОРОГО МЫ ВСКОРЕ И НАЧНЕМ!
«Н»: Вы – это значит Спец и ты, Аматор?
«А»: Не совсем!.. Мы с тобой, дружище Незнайкин! Ты что, не веришь в свои творческие силы?
«С»: Дорогой Незнайкин!.. В дни моей юности был очень популярен кинофильм «Последний дюйм»! Так вот там один из персонажей фильма пилот Бен утверждал: «Сынок, в жизни можно сделать все, если не надорваться!..»
Поэтому, чтобы избежать подобной неприятности, как мне кажется, за дело лучше взяться вдвоем!
«А»: Вопросы, предложения, возражения и прочее имеются?
«Н»: Да меня эта идея, откровенно говоря, захватила уже давно! Я просто признаваться не хотел!.. И все – таки… А получится?… Как Вы полагаете, уважаемый Спец?
«С»: Дорогие друзья!
Постройка подобного приемника преследует сразу несколько целей! Поэтому с полным на то основанием можно утверждать, что это – многоцелевая задача!
Первое – в процессе постройки и отладки подобного приемника, знания и навыки, которые при этом приобретаются, в любом случае подготавливают человека к дальнейшей работе в интереснейшей области практической электроники!
А люди, имеющие подобные навыки, без работы не останутся! Во-вторых, давайте вспомним, например, что говорил Михаил Сергеич Горбачев в своем интервью после окончания Великого Форосского заточения?
«А»: Это когда он заявил, что единственным источником информации для него была, вещающая на КВ, станция «Радио Свобода»?
«С»: В точности так! Друзья мои, хороший KB-приемник ВСЕГДА обеспечит вам возможность прорыва «информационной блокады»! Независимо оттого, находитесь ли вы на Форосе, или в иной географической точке нашей многострадальной…
«А»: Но ведь сейчас не глушат!?…
«С»: А какими словами заканчивается вторая книга А. Дюма о похождениях трех мушкетеров?…
«А»: Помнится, словами д'Артаньяна?!..
«С»: И это верно!.. Д'Артаньян произносит мудрую фразу: «…отведите мне комнату в бельэтаже. Я теперь капитан мушкетеров! Но… оставьте за мной и чердак! Никогда не знаешь, что может случиться в жизни!»
«А»: Убедительно! И даже очень!..
«С»: Естественно, гениальный писатель!..
Ну и в-третьих! Конечно, имея, например, ну совершенно лишние доллары, которые просто непонятно куда девать, вы можете, походив по маркетам, приобрести японский или голландский KB-приемник высокого класса, который будет ублажать ваш глаз, слух и чувство собственного достоинства!..
Кроме всего прочего, это обеспечит вам возможность «ловить» ВЕСЬ МИР!
Но учтите, что высококлассный приемник стоит очень дорого!
«Н»: Каков уровень цен, хотя бы примерно?
«С»: За KB-приемник с профессиональными параметрами около 2000 долларов!
«А»: Больше вопросов не имею!..
«Н»: А я – тем более!..
«С»: Тогда, друзья мои, начинаем наш «военный совет»!
Глава 10. Структурная схема выбрана
«Спец»: Итак, вопрос в принципе решен, я полагаю?
«Аматор»: Да, безусловно!
«Незнайкин»: И я так считаю!..
«А»: Хотя выбор окончательного варианта структурной схемы еще не произведен!
«С»: Вот именно этим мы сейчас и займемся!..
Итак, приступаем к обсуждению структурной схемы и ее особенностей. Я предлагаю начать с обсуждения радиотехнического тракта, затем обсудить особенности систем контроля и индикации, а затем вопросы электропитания разрабатываемого устройства. И, одновременно, не забыть о весогабаритных характеристиках.
«А»: Вы, Спец, всю жизнь занимались разработками. Поэтому – Вам и карты в руки! Какой же радиотехнический тракт вы предлагаете принять за основу?
«С»: Да вот, примерно, такой (см. рис. 10.1)!
«Н»: А почему цепи первой АРУ даны пунктиром?
«С»: Да потому, что мы должны еще выяснить такой вопрос. Будет ли аттенюатор R иметь плавную регулировку? В этом случае необходима цепь первой АРУ.
Или же аттенюатор R будет иметь некоторое фиксирование значение ослабления, которое будет задействовано,' если входной сигнал приемника превысит некоторое значение?
«А»: Аттенюатор применяется для сохранения высокого динамического диапазона приемника?
«С»: Да, именно для этого! В связи с чем, ослабление при малом сигнале должно быть равно НУЛЮ, а при большом сигнале иметь такое значение, чтобы не допустить перегрузки усилителя ВЧ, который обозначен на структурной схеме, как А1.
«А»: АРУ-1 может строиться только как обратная АРУ?
«С»: Нет, АРУ-1 может быть и прямого и смешанного типа также!
«А»: А какое значение чувствительности приемника мы примем в качестве исходного для нашего реального случая? И вообще, не кажется ли Вам, что следует более подробно остановиться на шумах?
«С»: Действительно!.. Этот вопрос мы до сих пор как-то обходили!
Так вот, шумы бывают не только внешними, но и внутренними. Внутренние шумы возникают как в пассивных элементах радиоприемных устройств – резисторах, фильтрах, линиях передач; так и в активных приборах – работа которых независимо от того, что они собой представляют (радиолампы или транзисторы) связана с наличием управляемых потоков носителей заряда.
Поскольку любой ток, как известно, имеет составляющую хаотического перемещения заряда под действием теплового возмущения. Это ведет и к появлению некоторой хаотической составляющей тока, следствием которой является появление хаотической составляющей напряжения, когда этот ток проходит через резистор.
«А»: Именно это явление и называют ТЕПЛОВЫМИ ШУМАМИ?
«С»: Верно! Значит, любой резистор R является… источником теплового шума!
Но… средние значения шумового тока и напряжения равны нулю!
«А»: Так как ВСЕ направления случайных перемещений элементарных носителей зарядов – РАВНОВЕРОЯТНЫ!
«С»: Спектр тепловых шумов ограничен и обусловлен средней длительностью импульса, создаваемого перемещением элементарного носителя заряда.
«А»: Но ведь эта длительность должна быть исключительно мала!
«С»: Ну, конечно! Поэтому энергетический спектр равномерен во всем радиотехническом диапазоне. Вплоть до частот порядка 1011 – 1012 Гц!
Формулы Найквиста и определяют среднеквадратичные шумовой ток и напряжение:
где k – постоянная Больцмана, равная 1,38х10-23 Дж/К; Т – температура в град. Кельвина; Δf = f1 – f2 – диапазон частот, Гц.
Шумы транзисторов и диодов рассмотрим далее. Поскольку для активных приборов характерен не только тепловой, но и дробовый шум!
«А»: А как рассчитывают чувствительность радиоприемного устройства?
«С»: Будем считать требуемое отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника заданным. В единицах напряжения чувствительность приемника составляет:
где отношение сигнала к шуму на выходе линейного тракта приемника, т. е. на входе детектора; rА – сопротивление антенны; Пш – шумовая полоса; Т0 – комнатная температура; tA – относительная шумовая температура; Шпр – коэффициент шума приемника.
tA определяется по формуле:
tA = TA/T0
здесь ТА – эквивалентная шумовая температура антенны; Т0 – 293 град. Кельвина.
«Н»: Что, все это надо считать?…
«С»: Если необходимо, то да! Кстати замечу, что радиотехнические расчеты весьма и весьма громоздки! А что касается Шпр, то в практических случаях можно ограничиться следующим:
Шпр = Lвх [Шву + (Шусч– 1)/Kр. ву + (Шсм – 1)/ Кр. вуКр. усч +…] ~= LвхШву,
здесь: Lвх– коэффициент потерь входного тракта; Шву – коэффициент шума входного устройства.
Но практика показала, что tA = 1 и формулы приобретают вполне удобоваримый вид:
РАС (чувствительность) = kТ0ПшШпрγ2.
«А»: А какой величиной чувствительности следует задаваться?
«С»: Шумы приемника, используя доступную компонентную базу, вполне реально довести до величины порядка ОДНОГО микровольта и меньше!
Окончательно мы все решим, когда от структурной перейдем к принципиальной электрической схеме. Поскольку ее роль в этом деле – ведущая!
«А»: А как мы поступим с вопросом о ГПД? Будет ли это все-таки синтезатор, или есть возможность ограничиться обычным гетеродином?
«С»: Учитывая тот факт, что в наш приемник мы не вводим SSB – тракта (хотя это вовсе не значит, что мы отказываемся от этой идеи в перспективе), в качестве гетеродина мы используем ГПД. Хороший, спектрально чистый ГПД, выполненный на основе LC – генератора!
У меня есть на примете подходящая схемотехника!
«А»: Усилитель А1 применим двухтактный?
«С»: Возможно и это. Хотя в данный исторический период есть решения и получше!
«А»: Смеситель U1 проблем у нас не вызывает?
«С»: Я полагаю – никаких!
«А»: Ну, фильтр Z2 проходим также без проблем?
«С»: А вот здесь я неуверен! Вопрос о том, удастся ли достать узкополосный кварцевый фильтр и какой именно! Поскольку фильтр Z2 держит в неопределенности расчет исходных значений частот гетеродинов и коэффициентов перекрытий диапазонов!
«Н»: Уважаемый Спец! А если нам не повезет и вопрос с Z2 – зависнет? Как быть тогда?
«С»: Посыпать голову пеплом не придется и в этом случае! Просто мы воспользуемся альтернативными решениями.
«А»: Но от преобразования «вверх» мы не отказываемся?
«С»: Ни при каких условиях! Но я вижу что принципиальных возражений по структурной схеме не имеется! Поэтому предлагаю перейти к рассмотрению системы индикации настройки.
«А»: Какой вид индикации мы предусматриваем – аналоговый или цифровой?
«С»: В приемниках подобного класса говорить об использовании нецифровых индикаторов частоты настройки считается признаком дурного вкуса…
Поэтому, друзья мои, я полагаю, что этот вопрос должен быть решен ОДНОЗНАЧНО!
«А»: То есть Вы предлагаете включить в состав приемника устройство, напоминающее то, которое применила фирма RACAL?
«С»: Нет-нет! Как ты знаешь, я уважаю не только научную фантастику, но фантастику вообще! Но только не пустопорожнее прожектерство!..
Поэтому, безусловно, очень заманчиво было бы использовать в приемнике микропроцессорную систему! Но это был бы уже до некоторой степени снобизм!.. Потом, позднее, если вы захотите создать еще более совершенный KB-приемник, имея соответствующий опыт, можно посоревноваться и с фирмой RACAL! Хотя я не уверен, что вы станете при этом призерами!..
Но имея ограниченные ресурсы, опыт, а главное – ограниченное время на разработку и изготовление, подобную задачу ставить перед собой не стоит!
«Н»: Как же лучше поступить в данном случае,?
«С»: Прежде всего – подумать и взвесить… Не теряя при этом веры в свои силы, естественно! Что мы хотим получить реально?
Во-первых, цифровую индикацию частоты принимаемой станции в любом из диапазонов, верно?
«А»: А цифровое значение самого принимаемого поддиапазона?
«С»: Совершенно не исключено! Затем – индикатор точной настройки на станцию. Неплохо еще было бы вынести на переднюю панель управления аналоговую информацию об уровне сигнала, присутствующего на входе приемника!
«Н»: Да, это было бы классно!..
«С»: Учитывая, что это еще достаточно просто сделать технически!
«А»: В маркетах у некоторых дорогих моделей приемников, магнитол и музыкальных центров на дисплее индицируется до трех – четырех знакомест в диапазоне УКВ. А сколько знакомест (иначе разрядов) должен иметь цифровой индикатор нашего приемника?
«С»: Я полагаю – не больше ПЯТИ! Но и не меньше!
В этом случае частота принимаемой станции определяется с точностью 1 кГц! Можно, конечно же, высветить и больше знакомест! Например, многие коротковолновики в своих приемниках и радиостанциях индицируют частоту принимаемого сигнала с точностью до 100 Гц!
Это означает, что их дисплеи имеют ШЕСТЬ разрядов! Кстати, будем использовать более общепризнанное название цифрового индикатора частоты принимаемого сигнала – ЦИФРОВАЯ ШКАЛА. Или, например, ЦОУ – цифровое отсчетное устройство.
«А»: А почему? Спец, вы решили ограничиться ЦОУ на пять знакомест? Из-за экономических соображений?
«С»: Решающее значение здесь имеет не столько экономика, сколько эргономика! Опыт показывает, что любитель прослушивания передач в КВ-диапазоне «гоняет» приемник по всем диапазонам. При этом, как правило, на прослушивание радиостанции, если она не очень интересна, требуется 5–7 минут! Иными словами, визуальная индикация частоты принимаемого сигнала осуществляется в течение довольно продолжительного времени.
Выяснилось, что значение показания шкалы все время анализируется и сознательно, и подсознательно!
Так вот, указывается, что визуализация ПЯТИ знакомест утомляет В НЕСКОЛЬКО РАЗ МЕНЬШЕ, чем ШЕСТИ!
«Н»: Но ведь, как я понял, длина волны KB-диапазона тоже должна претендовать на два знакоместа, как минимум!?
«С»: Само-собой! Например: «25 м»; «16 м»; «19 м». И так далее… Но эти два знакоместа располагаются, во-первых, в ином месте дисплейного поля.
Кроме того, размер их, как правило, отличается от размера цифр ЦОУ! А в случае применения светодиодных индикаторов, различие касается и цвета.
«А»: Ну хорошо! Так какую же разновидность цифрового индикатора Вы порекомендуете применить в нашем случае?
«Н»: А что, этих разновидностей много?
«А»: Да, немало! Представь себе, что общепризнанное применение нашли: вакуумные накаливаемые индикаторы – ВНИ; вакуумные люминесцентные индикаторы – ВЛИ; полупроводниковые светодиодные индикаторы – ПСИ; жидкокристаллические индикаторы – ЖКИ. А также люминесцентные и газоразрядные индикаторы, газовые и плазменные панели и пр.!
«Н»: Во многих приборах в настоящее время стоят ЖКИ!
«С»: Потому, что они самые экономичные из всех! Но у них есть принципиальный недостаток. Показания ЖКИ легко считываются только в дневное время!
В темноте они не видны! Поэтому я предлагаю использовать полупроводниковые знакосинтезирующие индикаторы – ППЗСИ. Хотя это, конечно, дело вкуса! Кстати, будет ли приемник иметь аккумуляторное питание или все же сетевое?
«А»: Аккумуляторное было бы предпочтительнее! Но это ведь зависит не в последнюю очередь от потребляемой приемником энергии!
«С»: Безусловно! Поэтому, поскольку окончательно подобный вопрос может быть выяснен только после выбора полной принципиальной электрической схемы устройства, могу предложить следующий вариант.
Приемник будет иметь встроенный блок сетевого питания. Но мы предусмотрим и аккумуляторный режим! Возражений нет?
«А»: А почему они должны быть?
«Н»: Что, можно перейти, наконец, к рассмотрению принципиальных электрических схем узлов приемника?…
«С»: Я бы посоветовал перед этим этапом разработки приемника вернуться к серьезному рассмотрению особенностей используемой для этого современной компонентной базы!
«А»: Действительно, Незнайкин!.. Ты уже достаточно разбираешься в транзисторах, микросхемах, конденсаторах и т. д.?…
«Н»: «Не мастерица я полки-то различать…»
«С»: «А форменные есть отлички! В мундирах выпушки, погончики, петлички…»
«А»: Есть замечательный анекдот о советском летчике, который вернулся из американского плена после вьетнамской войны… Все им гордятся – никаких секретов не открыл врагу! Замполит его в качестве наглядного примера для прочих приводит. А когда все отметили этот образчик героизма за столом, то на откровенные вопросы однополчан летчик ответил так: «Ребята!.. Учите как следует материальную часть!.. А то так бьют!»