Na stiahnutie

Zachránil som pred vyhodením starý rádiobudík, ktorý mal ale poničené plasty a tak už by ho asi nikto používať nechcel. No elektronika v ňom bola stále dobrá. Na plošnom spoji boli obvody pre hodiny a AM rádio, v podstate nadbytočné - chcel som iba FM rádio. Vyletoval som z neho súčiastky a navrhol vlastný plošný spoj podľa datasheetu integrovaného obvodu TA2111N.

Parametre:

• rozsah: FM 87,5 - 108 MHz
• napájanie: 15 - 28 V, cca 30 mA
• výstup: NF stereo
• ladenie: potenciometrom 10k
• LED indikácia stereo a vyladenia
• rozmery plošného spoja: 8 x 7 cm

V pôvodnom zapojení bol použitý ladiaci kondenzátor, ale to je problém, keď človek chce vstavať daný plošný spoj do vlastnej konštrukcie. Treba riešiť, ako umiestniť ladiaci gombík, alebo zložité prevody, presne vŕtať, proste otrava. Lepšie je nahradiť ladiaci kondenzátor varikapmi a potom na ladenie použiť bežný potenciometer (najlepšie viacotáčkový), ktorý možno na káblikoch umiestniť kamkoľvek na panel. A preto som použil v zapojení varikapy, konkrétne KB109G (tie so žltým prúžkom), ktorých mám dosť zo starých CRT televízorov Tesla. Ďalšou výhodou varikapového ladenia je možnosť digitálnej stupnice - stačí merať ladiace napätie a indikovať ho napríklad v sérii LED diód pomocou LM3914N a podobných.

V pôvodnom zapojení s ladiacim kondenzátorom sú okrem hlavného ladiaceho kondenzátora (ktorý mení kapacitu pri otáčaní hriadeľkou), aj dva pomocné dolaďovacie kondenzátory o nízkej kapacite, ktoré slúžia na doladenie obvodov na pinoch 21 a 23 TA2111N. Tieto som odmeral a nahradil pevnými kondenzátormi. Paralelné cievky som použil tie isté, vyletované z pôvodného zapojenia. Hlavný ladiaci kondenzátor je nahradený varikapom a kondenzátorom v sérii. Na varikapy sa privádza ladiace napätie, čo mení ich kapacitu a tým sa prijímač ladí.

Pre poriadok, pôvodný ladiaci kondenzátor menil kapacitu takto:

• na pine 21: od 12 do 33 pF
• na pine 23: od 7,4 do 28 pF

... a preto zvolený varikap stačil, s potrebnou zmenou kapacity 0 - 21 pF.

Nevýhodou varikapového ladenia je potreba vyššieho napätia (typicky až do 30 V pre využitie celého rozsahu kapacity varikapu). V tomto zapojení stačí pre varikapy napätie 4,5 - 12,5 V. Aby som sa vyhol eventuálnemu rušeniu zo step-up meniča, zvolil som napájacie napätie celého zapojenia 15 - 28 V, z ktorého sa pomocou LM317 odvodí presné maximálne ladiace napätie 12,5 V a pomocou LM7805 napätie 5 V pre zvyšok zapojenia.

Integrovaný obvod TA2111N sa nevyrába v štandardnom DIP puzdre, ale v užšom SDIP puzdre, ktoré má piny bližšie pri sebe. Namontoval som ho na adaptér, ktorý som si pred časom sám navrhol a dal vyrobiť. Umožnilo mi to experimentovať s týmto zapojením aj na kontaktnom poli (áno, aj napriek tomu, že ide o VF, fungovalo to). Návrh plošného spoja počíta s oboma variantmi.

Schéma zapojenia

Klikni pre zväčšenie.

Plošný spoj

Rozmery: 8 x 7 cm. Farebne sú spoje zo spodnej strany, čiernou farbou prepojky z prednej strany. Klikni pre zobrazenie v plnej veľkosti.

Zoznam súčiastok

Postup oživenia

Odporúčam osadiť najprv všetko okrem integrovaného obvodu TA2111N, a presvedčiť sa, že na pinoch 6 a 22 TA2111N je 5 V (merané voči pinom 2 a 9), a že na žiadnom pine nie je viac ako 5 V. Rovnako premerať, či nie sú nechcené skraty medzi susednými pinmi.

Potom merať napätie na katódach varikapov a nastaviť ho na 12,5 V pomocou trimra RV1. Toto napätie určuje maximálne ladiace napätie pre varikapy, kedy majú najnižšiu kapacitu (korešponduje s 108 MHz). Pre kompletnosť - spodná hranica pásma 87,5 MHz je daná rezistorom R8 (tak, aby minimálne ladiace napätie bolo 4,5 V). Ak niečo nesedí, možno pásmo týmito dvoma prvkami neskôr doladiť.

Ked je všetko OK, môžeme osadiť integrovaný obvod. Po zapnutí by sme mali počuť šum. Naladíme na najnižšiu frekvenciu, kde očakávame stanicu (alebo si pomôžeme FM generátorom, príp. FM transmitterom, kde si nastavíme trebárs 87,5 MHz). Rozširujeme a zužujeme cievku oscilátora L1, až kým nepočujeme danú stanicu. Potom naladíme nejakú stanicu blízko stredu FM pásma a pohráme sa takto ešte s cievkami L2 a L3, kým nie je príjem najlepší možný. Ako môžu tie cievky vyzerať, je na fotke na spodku stránky. Cievky majú nasledujúcu funkciu:

• L1: oscilátor - určuje, kde presne v rozsahu ladenia varikapov bude položené pásmo 87,5 - 108 MHz. Chceme ho mať v rozsahu asi 4,5 - 12,5 V - dalo by sa aj viac, ale to by bolo treba zbytočne vyššie ladiace napätie pre varikapy. Moje pokusy ukázali, že pod 4,5 V už nič nechytím, to už asi oscilátor nefunguje.
• L2: ??? (vysvetlenie nepoznám, napíš do komentárov ak ty áno).
• L3: súčasť anténneho band-pass filtra. Dá sa to aj bez neho (pripojením antény priamo na pin 1 TA2111N), ale potom môžu vstupovať do prijímača aj signály mimo FM pásma a spôsobovať rušenie.

Záver

Je fajn priviesť k životu súčiastky, ktoré by normálne skončili niekde na skládke, takto môžu ďalej poslúžiť.

Po zhotovení zapojenia som si však všimol aj dve nevýhody, ktoré neviem, prečo sa dejú:

• LED indikácia vyladenia stále svieti
• v pásme je veľa "duchov" - staníc, ktoré sú aj na iných miestach než kde reálne vysielajú, a čo je horšie, tak sa aj prekrývaju dve-tri cez seba. Všimol som si, že sa to nedeje v celom pásme, ale závisí to od indukčnosti cievky L2, bohužiaľ nikdy nie je celé pásmo bez týchto problémov. Asi je to nevýhoda týchto lacných integrovaných FM prijímačov, pretože sa to deje aj na továrenských výrobkoch, napríklad na rádiu, ktoré máme v práci. S tým sa asi nedá nič robiť, avšak počúvaniu bežného miestneho FM vysielania to nebráni.