Весь класс микросхем КХА058, КС1066ХА1. К174ХА34 и им подобных создан на базе оригинальной разработки инженеров голландской фирмы Philips, появившейся еще в 1983 г. Именно тогда эта фирма выпустила прототип перечисленных микросхем — микросхему TDA7000 в обычном пластмассовом корпусе с двухрядным расположением выводов (DTL) и ее аналогТОА701 ОТ в миниатюрном корпусе для поверхностного монтажа (SO). Только спустя десять лет наша промышленность начала изготавливать отечественные микросхемы аналогичного назначения KXA05S, КХА060, КС1066ХА1 иК174ХА42.
Несколько позже фирма Philips разработала микросхему TDA7021 с расширенной полосой пропускания, позволяющую обеспечить прием стереофонических радиовещательных программ. Вслед за ней появились и ее отечественные аналоги КХА034 и К174ХА34, Последняя разработка фирмы Philips — микросхема TDA7088 содержит также элементы автоматической настройки приемника, узел обнаружения сигнала и остановки перестройки при захвате его частоты. Отечественного аналога этой микросхемы пока нет.
Рассмотрим принцип работы однокристальных приемников на примере микросхемы TDA7000 и ее отечественных аналогов КС1066ХА1 и К174ХА42.0ни представляют собой супергетеродины с одним преобразованием частоты и очень низким (около 70 кГц) значением промежуточной частоты (ПЧ). Таков схемотехническое решение позволило отказаться от катушек индуктивности в тракте ПЧ, заменив их активными RC-фильтрами, и получить большое усиление при достаточной стабильности, повысить экономичность по питанию.
В результате оказалось возможным строить очень простые и миниатюрные УКВ приемники, которые могут размещаться в игрушках, калькуляторах и даже наручных часах.
Собственно сам принцип построения приемников с низкой ПЧ был известен задолго до описываемой разработки. В частности, в свое время были запатентованы интересные схемотехнические решения таких устройств, а в журнале "Радио" даже приводились описания изготовленных радиолюбителями конструкций радиоприемников.
Это, однако, не уменьшает заслуги разработчиков микросхемы TDA700O, сумевших создать совершенно новое и действительно массовое изделие, на базе которого легко реализовать ЧМ приемник, практически не требующий настройки и регулировки после сборки.
Структурная схема микросхемы TDA7000 и ее аналога КС1066ХА1 (нумерация выводов обеих микросхем совпадает). Сигнал, принятый антенной WA1. выделяется входным контуром L1C1C2 и поступает на балансный смеситель микросхемы U1. Контур по диапазону не перестраивается и для его перекрытия должен иметь низкую добротность.
Для приема сигналов в диапазоне 88...108 МГц индуктивность катушки L1 должна составлять 130 нГн, Конденсатор СЗ блокировочный. Напряжение смещения (+1,4 В) подается на транзисторы балансного смесителя через встроенные резисторы сопротивлением 700 Ом от внутреннего стабилизатора микросхемы. Эти же резисторы шунтируют входной контур, понижая его добротность.
На другой вход смесителя U1 подается сигнал гетеродина G1, частота которого отличается от частоты входного сигнала на величину ПЧ (около 70 кГц). Контур гетеродина образован внешней катушкой L2 (индуктивностью 50 нГн) и кокденсаторами С4, С5. По диапазону гетеродин перестраивается конденсатором С5. Его максимальная емкости не должна превышать 20,..25 пФ. При Большей емкости последовательно с этим конденсатором следует включить дополнительный "растягивающий" конденсатор, снижающий суммарную емкость до указанных пределов . В контур гетеродина входят также два встроенных варикапа, изменяющих в небольших пределах частоту гетеродина по сигналу, поступающему на них с выхода ЧМ детектора. Таким образом, реализуется АПЧ и отрицательная обратная связь по частоте (ОСЧ), □ чем будет сказано ниже. При желании вместо конденсатора С5 для настройки приемчика можно применить и внешние варикапы.
Главный недостаток приемников с низкой ПЧ — наличие зеркального канала приема, который из-за близости по частоте к основному не может быть подавлен входными контурами. Разработчики микросхемы обошли эту проблему следующим образом. Во избежание взаимных помех и у нас (в диапазонах 65,8.. ,74 кГц и 97,..108 МГц), и на Западе {в диапазоне 88,,.108 МГц) стараются выдержать довольно большой интервал частот между радиостанциями (300...500 кГц). Тогда при ПЧ, равной 70 кГц, и при настройке основного канал^на частоту радиостанции зеркальный какал, отстоящий от основного на 140 кГц, попадает как раз в промежуток между частотами радиостанций и помех от них в этом канале не наблюдается. Разумеется, шум, индустриальные и им подобные помехи принимаются по зеркальному каналу ничуть не хуже, чем по основному, и с этим недостатком приемников с низкой ПЧ, к сожалению, приходится мириться.
Сигнал ПЧ с выхода смесителя селектируется тремя разными фильтрами, Первый представляет собой активный ФНЧ Саллена-Ки и выполнен на усилителе с единичным усилением А1, внешних конденсаторах С7, С8 и встроенных резисторах сопротивлением 2,2 кОм. Это фильтр второго порядка со спадом АЧХ 12 дБ/на октаву при повышении частоты относительно частоты среза, равной 94 кГц. Добротность его 0=2,1, т. е. АЧХ фильтра имеет некоторый подъем на частотах перед частотой среза.
Второй фильтр — активный полосовой первого порядка. Его функции выполняет усилитель А2. Нижняя граничная частота полосы пропускания фильтра 10,3 кГц определяется встроенным резистором сопротивлением 4,7 кОм и внешним конденсатором СЮ, а верхняя 103 кГц— вторым встроенным резистором сопротивлением 4,7 кОм и внешним конденсатором С9. И, наконец, третий фильтр — это пассивный ФНЧ, образованный внутренним резистором сопротивлением 12 кОм и внешним конденсатором С11. Его частота среза выбрана равной 88,4 кГц. АЧХ пассивного фильтра имеет плавный спад вблизи частоты его среза, который компенсирует подьем, имеющийся на АЧХ первого фильтра. Суммарная АЧХ всех трех фильтров имеет вид кривой с плоской вершиной и достаточно крутыми спадами.
