Радиоприемници с интегрални схеми на SONY
/kn34pc.com/конструкции/...

Поръчах си няколко радиоприемника, комплекти за сглобяване от Китай, но единият беше с грешна конфигурация, очевидно при комплектацията. Разбира се, веднага преосмислих неговото предназначение и реших, все пак, да използвам част от елементите му - кутия, променлив кондензатор, потенциометър, високоговорител и телескопична антена.

И ето така ми дойде идеята вместо да купувам нов комплект за сглобяване на радиоприемник в обхватите на УКВ и средни вълни, да си го конструирам и реализирам сам. Направи ми впечатление, че за подобни радиоприемници китайците използват интегрални схеми, представляващи едночипови радиоприемници на SONY. Оказа се, че на българския пазар се намират такива интегрални схеми.

Докато разглеждах техническите параметри на интегралните схеми на SONY, предназначени за такъв тип радиоприемници, ми направи впечатление, че почти всички са еднакви и разликата е само в параметрите, например CXA1238, CXA1019, CXA1191, CXA1619, CXA1691 и прочее. Предимството им е в наличието на вграден нискочестотен усилвател, който при захранване 6V отдава 450-500 mW мощност върху товар Z = 8 Ohm.

Преди това бих искал да направя едно паралелно сравнение на интегралните схеми от нея, като ще ги разделя на два типа. Разликата между двата типа е конструктивен и е свързан само с предназначението на извод 1 (pin 1). Структурата на всички, както и схемното изпълнение на радиоприемници с тях не се различават по други белези. В първата група са интегралните схеми, в които извод 1 е свързано на маса, а във втората извод 1 се използва за подтискане на звука – MUTE.

Но ето блоковите схеми за двата типа ИС на SONY:

CXAxx19 CXAxx91

От горната фигура става ясна споменатата по-горе разлика във функцията на извод 1. Тази гама интегрални схеми на SONY се произвеждат както в DIP корпус, така и в SMD. Срещат се в корпуси DIP28 и DIP30, но това са подробности, с които може да се запознаете от техническите им характеристики.

    а) Интегралните схеми, в които извод 1 се свързва на маса са: CXA1019, CXA1619, CXA1238, последната със стереодекодер.
    б) Интегралните схеми, в които извод 1 осъществява командата MUTE са: CXA1191, CXA1691 и прочее.

Тук е мястото да отбележа, че SAMSUNG произвежда и двата типа интегрални схеми, пълен аналог на същите от SONY – те са KA22425D и KA22426D, в корпус SMD. KA22426D е в групата на SONY, в която извод 1 се използва за командата MUTE. KA22425D е в другата група интегрални схеми на SONY, в която извод 1 се свързва на маса.


1. Радиоприемник с интегрална схема CXA1619AS

В интерес на истината това е първата интегрална схема която ми попадна. В началото дори не си направих труда да проверя параметрите и блоковите им схеми, въпреки че тази статия започва с тази информация. Имах подходящата кутия от някакъв китайски комплект за сглобяване, в която реших да поместя моя радиоприемник. Но ето принципната схема по която го реализирах:
 

На самата схема съм вмъкнал разположението на изводите на междинночестотните трансформатори, осцилатора и дискриминатора, осъществен с бобина. Резисторът R2 може да бъде пропуснат като това няма да се отрази на работата на приемника, но се оказа, че задължително към средния извод на потенциометъра трябва да се включи кондензатор от 10nF който прекратява евентуално самовъзбуждане, пробив по висока честота към извод 5 на интегралната схема, което не е показано в оригиналната схема на SONY. Ако захранването от батерията е 3-4 волта (две батерии R6 или една Li-Ion) то резисторът R6 трябва да има стойност 330-470 Ома. Този резистор е във веригата на индикатора за наличие на сигнал, осъществен с LED диода D1. Вероятно трябва да се подберат кондензаторите С2 и С3 в трептящите кръгове на УКВ според капацитета на използвания променлив кондензатор. Останалите данни за трептящите кръгове са дадени в справочните данни. За феритна антена съм използвал според моя променлив кондензатор от 2 х 140 pF антенна бобина с индуктивност 600 µH.

След тези уточнения, започнах най-трудната част от реализацията на радиоприемника, а именно - свалянето на физическите размери на кутията с шублер, за да мога да поместя моя приемник в нея, след което изчертах печатна платка:



Архив PCB [zip,pcb][6kb]

Тези занимания са трудни, но доставят удоволствие. Прецизността в измерванията е от изключително значение за точността на изработване на печатната платка, иначе рискът от неточности се увеличава и води до това, че готовата платка просто не влиза на правилното място в кутията или някой елемент "стърчи" където не му е мястото.

Но не за първи път се е случвало за един проект да изчертавам по две, а понякога и три платки. Главно поради невнимание и недоглеждане. Разбира се, така се случи и сега. За този проект тази платка е по-"особена", а особеността е в това, че изчертаването беше с огледален образ, тоест интегралната схема погледната отдолу. Нещо като монтаж на SMD-компонент. Обръщането на интегралната схема беше необходимо за опростяване на монтажа и скъсяване на електрическите връзки. Както може да видите на горната картинка действително връзките са доста подредени, в противен случай се получава кръстосване, което пречи на подаването на сигнал към крайните устройства за управление (потенциометър и променлив кондензатор). За да получа този "огледален" образ разположих интегралната схема отдолу на платката. Също отдолу е монтиран светодиода, индикатор на сигнала.

Ето и изглед към монтажа на елементите на печатната платка:

А на следващите снимки е показан монтажът на елементите и интегралната схема (отдолу) на платката:

Настройката беше елементарна, кратка и лесна за изпълнение. На обхвата на Средни вълни, както в повечето мои конструкции на приемници, дефинирах диапазон 510-1640 kHz, което ми позволи тази лесна и бърза настройка. За УКВ обхвата съответните честоти са 87-109 MHz. Тъй като осцилаторната бобина за УКВ е с месингово ядро, чрез неговото въртене постигнах бързо началната честота, а с тримерът върху променливия кондензатор горната честота на УКВ обхвата, а чувствителността постигнах чрез бобината и тримера на високочестотната секция на променливия кондензатор.

И накрая остана само монтажът на готовия радиоприемник в кутията:

Радиоприемникът, реализиран с CXA1619, независимо от своята простота, се оказа доста добър като "бюджетен" такъв. На АМ (Средни вълни) не отстъпва по чувствителност на много други джобни радиоприемници. По чувствителност в УКВ диапазона отстъпва на подобни приемници, реализирани с интегрални схеми на TOSHIBA. Този малък недостатък е лесно преодолим като се добави едно високочестотно апериодично стъпало на антенния вход.

Ако се вгледате в принципната схема на китайския многодиапазонен радиоприемник SNT-2902, реализиран с подобна ИС (CXA1191) от статията ми "Радиоприемници - китайски комплекти за сглобяване", ще видите като предусилвател за УКВ обхвата същото апериодично стъпало, реализирано с транзистора Q101 - S9018.

Стойността на R1 трябва да се подбере според типа на използвания транзистор, както и напрежението на батерията. Удачни стойности са от 100 kΩ до 330 kΩ, като стойностите на другите елементи не се променят. На приложената печатна платка апериодичният предусилвател не е включен.

И така, с една кутия, попаднала ми след погрешна доставка на комплект за сглобяване от китайски сайт, няколко закупени елемента от нашия пазар, реализирах едно изключително добро за размерите и цената си джобно радио, което ще ми служи в бъдеще когато пътувам за село, а слухът ми ще се радва на прекрасно звучене.

Разбира се страстта ми към експерименти с най-различни интегрални схеми е огромна и така се захванах със следващия проект:


2. Радиоприемник с интегрална схема CXA1191М

В следващия радиоприемник, който съм реализирал използвах ИС CXA1191/CXA1691 (с аналог на SAMSUNG – KA22425D). Извод 1, функция MUTE не се използва:

Печатната платка съм разработил по геометричните размери на една от кутиите на китайски комплекти за сглобяване, описани в едноименната ми статия, а платката и последващото изпълнение може да видите на следващите снимки:

Както виждате на снимките, приемникът е реализиран с SMD компонент. Запояването му на платката беше цяло приключение, но удоволствието от свършената работа беше огромно.

Всички елементи от принципната схема са означени на печатната платка с техните стойности, което е голямо улеснение за повторното изпълнение на приемника. Следва да отбележа, че е важно преди запояването на чипа да елиминираме евентуално статично електричество, нито да прегряваме с поялника изводите на интегралната схема (в противен случай ще ви се наложи да подменяте вече запоен чип с нов, както при мен).

Данните за междинночестотния трансформатор може да намерите в техническите параметри на кой да е от тези чипове.

В сравнение с приемника, който вече бях реализирал с ИС CXA1619AS, определено този беше по-малък по обем благодарение на SMD чипа, но и изненадващо по-чувствителен при приемане на УКВ.


3. Радиоприемник с интегрална схема CXA1691

Както казах по-горе, тези ИС на SONY си приличат по структура, поради което вече не е необходима принципна схема за този радиоприемник. Така е и с кутията, която използвам за да поместя приемниците в нея. Печатната платка, която съм разработил, е със същата геометрия и размери какато в радиоприемника с интегрална схема CXA1619AS. И ако в първата чипа в корпус DIP30, то в тази разработка използвания чип е SMD, което спестява доста място на платката, ако това е от значение.

Бих искал да обърна внимание, че SMD чипа е със захранващо напрежение до 7,5 V, докато чипът в корпус DIP30 е до 8,5 V. За да подобря избирателността в УКВ обхвата последователно във веригата за ЧМ МЧУ към извод 17 съм свързал два филтъра SFE 10,7 MHz, което е отбелязано на печатната платка (виж горната принципна схема). Ето и самата платка:

А ето за сравнение на следващата снимка същата платка, но вече наситена с елементите:

Забележително е, че се справих с изключителна точност при свалянето на геометричните размери на кутията, всички отвори за съвпаднаха и не се наложи допълнителна механична обработка на платката, което може да забележите на горната снимка.

Бих искал да отбележа, че ако в първият радиоприемник с ИС CXA1619AS използвах трептящ кръг за честотен дискриминатор, то в последния използвам керамичен дискриминатор, видно от снимките и, естествено, ако сравните монтажите на първия и последния. На следващите снимки съм показал готовият радиоприемник поместен в избраната кутия.

И преди да завърша отново, ще припомня, че едночиповите радиоприемници на SONY имат свои еквиваленти, произведени от SAMSUNG, а те са KA22425D и KA22426D, но те са като че ли с по-висок собствен шум при работа на амплитудна модулация. От друга страна са малко по-чувствителни в УКВ обхвата, което е напълно удовлетворително, тъй като той става все по-използван и популярен.

И накрая – тези радиоприемници имат своите предимства, като много малък ток на консумация при покой (5,4 mA на AM, 4,3 mA за FM), представляват едночипови приемници с малко допълнителни елементи, имат вграден нискочестотен усилвател с регулатор на усилването, управляван с напрежение. Убеден съм, че ще ви харесат както по финес на реализацията, простота и удобство.



Доп. материали:
1. CXA1619AS [pdf][182kb]

Валери Терзиев
19 януари 2020 година, доп. 27 февруари 2020 година