Частотомер из радиоприемника

категория

Самодельные измерительные приборы

материалы в категории

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Радио, 2003 год, № 2

Простые карманные миниатюрные УКВ-ЧМ приемники («МАNВО» и ему аналогичные) пользуются сейчас популярностью из-за невысокой стоимости и удовлетворительного качества приема. Как правило, они изготавливаются на основе микросхем TDA7000, TDA7088 (см. Дахин М. Приемники с автоматической настройкой. — Радио, 2000, № 6, с. 33, 34). В последнее время модификации приемников стали комплектоваться электронными часами, а некоторые из них и цифровой шкалой. Последний вариант - это приемники под торговой маркой «Palito», «ЕСВ» и т. д.— представляет определенный интерес для радиолюбителей, так как встроенная электронная шкала это не что иное, как частотомер с цифровой индикацией.

Проведя простую доработку, можно, не теряя основных свойств приемника, использовать этот частотомер в радиолюбительской практике. Он не отличается высокой точностью из-за того, что имеет четырехдекадный индикатор и индицирует сотни, десятки, единицы мегагерц и сотни килогерц. Проводить очень точные измерения с его помощью трудно, но его удобно использовать (особенно в диапазоне УКВ) для проведения антенных измерений, поиска источников радиоизлучений и обнаружения частот, на которых происходит самовозбуждение радиоаппаратуры, а также для настройки широкополосных фильтров, усилителей и т. д. Поэтому он может быть неплохим дополнением к таким приборам, как ГИР, антенноскоп, генератор сигналов и т. д. Малые габариты, высокая экономичность (потребляемый ток всего несколько миллиампер) и большой диапазон рабочих частот (вплоть до 800 МГц!) делают такой измерительный прибор очень привлекательным. Ниже на примере приемника «ЕСВ» (RS-218) рассмотрена конструкция приемника и даны рекомендации по его доработке и приведены полученные параметры.

Укрупненная структурная схема этого радиоприемника показана на рис. 1.

В его состав входят две платы, одна из них — плата собственно радиоприемного устройства (РПУ) на микросхеме SC1088 (или TDA7088), УЗЧ на транзисторах и УРЧ на двух транзисторах. В качестве антенны в названных приемниках используется шнур головных телефонов, подключенных к гнезду. На второй плате размещены часы, элементы цифровой шкалы (собственно частотомер) и кнопки управления. Питающее напряжение постоянно поступает на узел часов и при выключенном приемнике на табло индицируется текущее время. При включении приемника выключателем SA1 напряжение питания поступает на приемник и шину управления частотомером. Сигнал гетеродина усиливается УРЧ, поступает на частотомер и на индикаторе индицируется частота настройки.

Приемник построен по супергетеродинной схеме (нижняя настройка) с низкой ПЧ (70 кГц), и поэтому для правильной индикации частоты настройки показания частотомера завышены на 0,1 МГц, что надо учитывать при проведении измерений. Очевидно, что если подавать на вход частотомера контролируемый сигнал, то при выполнении определенных условий будет индицироваться его частота. Прежде всего, для этого следует на корпусе приемника установить малогабаритное высокочастотное гнездо. Подойдет, например, SMA, и разместить его лучше всего ближе к входу частотомера. Кроме того, для включения частотомера надо установить малогабаритный переключатель (на схеме он обозначен как SA2').

Вариант размещения этих элементов в корпусе приемника показан на рис. 2.

Переключатель ПД9-2 устанавливают (приклеивают на плату) рядом с регулятором громкости, для этого перемычки J11, J14 и конденсатор С11 (нумерация приведена в соответствии с обозначением на плате) надо установить со стороны печатных проводников. Корпус переключателя соединяют с общим проводом. Гнездо SMA устанавливают на узкой стороне рядом с ленточным жгутом J21, который идет от платы приемника к плате часов (частотомера). Центральный контакт гнезда через конденсатор емкостью 500... 1000 пФ подключается ко входу частотомера или УРЧ, а корпус — к общему проводу.

Схема УРЧ показана на рис. 3. Так как он имеет два каскада, возможны три варианта подключения: к входу первого каскада (точка 1), к входу второго (точка 2) или ко входу частотомера (точка 3). Очевидно, что место подключения будет оказывать влияние на диапазон рабочих частот и чувствительность частотомера.

Для определения этих параметров были проведены исследования. При этом катушку индуктивности гетеродина надо закоротить переключателем, а емкости конденсаторов С4, С62, С63 увеличить до 10ОО пФ. На графиках рис. 4 показаны частотные зависимости минимального входного напряжения (Uвх), при котором частотомер начинал работать устойчиво, при подаче сигнала в его различные точки в соответствии с рис. 3. В любом случае напряжение сигнала более 1 В подавать не следует.

Используя приведенные зависимости, можно выбрать наиболее подходящую точку. Например, при подключении измеряемого сигнала на вход первого каскада чувствительность в диапазоне частот до 100 МГц составляет менее 1 мВ. Следует отметить, что такая чувствительность является чрезмерной и приводит к тому, что частотомер будет слишком чувствителен к помехам и наводкам. Кроме того, в этом диапазоне из-за нелинейных эффектов в усилителе возможно появление искажений и частотомер может индицировать частоту гармонических составляющих сигнала. Если же частотомер не реагирует на наводки, то при отсутствии сигнала на индикаторе будет индицироваться показание 000,1 МГц.

В авторском варианте исполнения частотомера для подключения была выбрана точка 3. При этом дополнительный выключатель включен между плюсом батареи питания (перемычка J23) и шиной управления частотомера (см. рис. 1). Для этого надо красный (или третий сверху) провод в жгуте J21 отсоединить от платы приемника и присоединить к выключателю. Такое подключение позволяет включать частотомер при выключенном приемнике или отключать его пои включенном приемнике. Последнее удобно тем, что при приеме радиостанции частотомер можно отключить и контролировать текущее время.

Внешний вид доработанного приемника показан на рис. 5. Нижний предел измеряемой частоты составляет 0,5... 1 МГц, как раз там, где погрешность становится слишком большой. Верхний предел зависит от напряжения питания и для 2,5 В составляет 600 МГц, для 3 В — 700 МГц, а при 4 В достигает 800 МГц. Большее напряжение подавать не следует. При выключенном приемнике ток, потребляемый частотомером (вместе с часами), зависит от измеряемой частоты и изменяется от 0,3 мА при отсутствии сигнвла до 0,7 мА на частотах до 50 МГц и до 4 мА на частоте 600 МГц.