>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Профессия СБОРЩИК РЭА

§ 66. Монтаж, сборка и регулировка радиоприемной аппаратуры

Монтаж и сборка радиоприемной аппаратуры. Радиоприемная аппаратура предназначена для извлечения полезных радиосигналов, преобразования, усиления и воспроизведения полученной информации в виде звука или изображения.

Конструктивно радиовещательные звуковые приемники разделяются на переносные и стационарные. Переносные приемники собирают по одноблочной схеме, в которой все радиокомпоненты (за исключением громкоговорителя и иногда батарей) крепятся на общем шасси — печатной плате.

Шасси с установленными на нем радиокомпонентами помещается в корпус, в который вмонтирован громкоговоритель. Стационарные приемники представляют собой многоблочную конструкцию, состоящую из отдельных функциональных блоков. Переключение диапазонов осуществляется с помощью переключателя, а сетевое напряжение от сети подается через сетевую розетку, которую соединяют с приемником с помощью штепселя.

Переносные приемники должны быть устойчивы к одиночным ударам и падению, иметь высокую надежность, которая во многом зависит от качества сборки.

На специальные приемники в процессе эксплуатации одновременно воздействуют механические и климатические факторы. Для смягчения динамических нагрузок приемники снабжены различными амортизирующими устройствами. Они полностью или частично герметизированы; используются вещества, уменьшающие влажность во внутреннем объеме конструкции (силикагель), пропитка, заливка деталей или участков схемы, покрытие влагозащитным лаком.

К специальным приемникам предъявляется особое требование: в случае отказа отдельных деталей они должны быстро и легко заменяться. Это требование определяет особенности конструкции и выбор вида соединений радиокомпонентов аппаратуры. В таких приемниках широко применяют разъемные, в частности резьбовые, соединения. В них устанавливаются сложные электромеханические узлы (конденсаторы переменной емкости, переключатели и т. п.) и точные механические передачи. При их сборке недопустимо производить какие-либо механические доделки деталей. Если необходимость доделок оговорена чертежом, то в случае появления опилок во время работы она должна проводиться в отдельном помещении. Места, где производились какие-либо доделки — клепка, развальцовка, должны быть защищены от коррозии защитным покрытием (например, лаком СБ-1с, если нет других указаний в чертеже). Сборку приборов и механизмов высокой точности осуществляют в специально оборудованном помещении.

Детали из хрупких материалов (стекла, керамики, пластмассы) следует крепить болтами и винтами с помощью тарированного инструмента. Для предотвращения сколов под головки крепящих винтов (или гайки), соприкасающиеся с деталью, а также между деталью и шасси необходимо подкладывать шайбы из текстолита и гетинакса.

Электрическое соединение субблоков между собой осуществляется посредством разъемов. Цепи высокой частоты соединяются коаксиальными кабелями, которые обеспечивают непрерывность экранировки и исключают образование паразитных связей на высокой частоте. Для точного сочленения ножевой вставки с гнездной колодкой, установленной на шасси, применяют разъемы с ловителями. Крупные субблоки закрепляются на шасси невыпадающими винтами.

В состав радиоприемника входят усилители с большим коэффициентом усиления и поэтому необходима совершенная электрическая экранировка его элементов.

В процессе сборки в элементах конструкции возникают внутренние напряжения, что нежелательно в блоках, содержащих частотно-задающие электромеханические узлы (конденсаторы переменной емкости, механизмы с отсчетными шкалами, переключатели в колебательных контурах гетеродина). Поэтому предварительно собранные блоки и устройство в целом подвергают искусственному старению (термотренировке).

В зависимости от структурных схем различают приемники: прямого усиления, супергетеродинные и супергенеративные. Наибольшее распространение среди них получили супергетеродинные приемники, поэтому далее рассматривается технология монтажа, регулировки и испытания этих приемников. Они отличаются высоким качеством параметров при очень простой конструкции. К основным параметрам супергетеродинного приемного устройства относятся:

• диапазон принимаемых частот (волн) — интервалы частот, в пределах которых должен создаваться устойчивый прием сигналов;
• избирательность (селективность) — способность радиоприемника выделять из всех различных по частоте приходящих сигналов только те, на частоту которых он настроен;
• чувствительность — способность радиоприемника принимать слабые сигналы; характеризуется тем минимальным напряжением сигнала (или мощности) на входе приемника, при котором на его выходе обеспечивается получение заданного напряжения (мощности);
• порог чувствительности определяется уровнем собственных шумов, которые зависят от полосы пропускания приемника, причем чем больше уровень (мощность) шумов на выходе приемника, тем хуже его чувствительность;
• ширина полосы пропускания определяется шириной резонансной характеристики приемника; с шириной полосы пропускания приемника связывается и качество воспроизведения, которое достигается соответствием входного и выходного сигналов.

Монтаж и сборка супергетеродинного приемника. Принцип супергетеродинного приема заключается в преобразовании частоты принимаемого сигнала в другую, так называемую промежуточную частоту, в диапазоне которой осуществляется основное усиление сигнала. Промежуточная частота выделяется преобразователем; в состав его входят гетеродин и смеситель, колебательные контуры которого выделяют сигнал промежуточной частоты. Основное усиление в приемнике происходит в усилителе промежуточной частоты (УПЧ). Промежуточная частота в большинстве приемников постоянна. Следовательно, УПЧ имеет фиксированную настройку.

Усиленное до необходимого уровня напряжение промежуточной частоты детектируется, а выделенное при этом напряжение низкой частоты после усиления подается на громкоговоритель, электронно-лучевую трубку или другой оконечный прибор в зависимости от типа приемника. Структурная схема супергетеродинного приемника (рис. 140) содержит входную цепь ВЦ, усилитель высокой частоты УВЧ, преобразователь частоты ПЧ, усилитель промежуточной частоты УПЧ, детектор Д и усилитель низкой частоты УНЧ.

Рис. 140. Структурная схема супергетеродинного приемника

При любой настройке приемника частота его гетеродина должна быть выше (или ниже) частоты входного сигнала на 465 кГц, т. е. на величину промежуточной частоты. Так, например, при настройке приемника на радиостанцию, несущая частота которой 200 кГц, частота гетеродина должна быть 665 кГц (665 — 200 = 465 кГц), для приема радиостанции, частота которой 1000 кГц (длина волны 300 м), частота гетеродина должна быть 1465 кГц (1465— 1000 = 465 кГц). Чтобы получить постоянную-промежуточную частоту при настройке приемника на радиоволну любой длины, нужно, чтобы диапазон частот гетеродина был сдвинут по отношению к диапазону, перекрываемому входным контуром, на частоту, равную промежуточной, т. е. на 465 кГц. На этой частоте и происходит основное усиление принятого сигнала до уровня, необходимого для нормальной работы детектора.

Электрическая схема супергетеродинного приемника, выполненная на микросхемах серии К224, показана на рис. 141.

Рис. 141. Электрическая схема супергетеродииного приемника, выполненная на интегральных микросхемах серии К224

Детали приемника, кроме электродинамической головки, монтируются на одной печатной плате (рис. 142), выполненной из фольгированного диэлектрика толщиной 2 мм. Сначала на печатной плате закрепляют держатели магнитной антенны и переменного резистора, устанавливают сдвоенный блок КПЕ (С1, С2 и С5, С6) и электролитический конденсатор. После этого монтируют остальные детали и узлы приемника, в том числе и интегральные микросхемы, выводы которых крепят пайкой к контактным площадкам. При установке микросхем необходимо ориентироваться по расположению вывода (1), так как симметричное расположение их выводов может привести к ошибке. Пайку выводов микросхем необходимо выполнять электропаяльником с заземлением мощностью 40 — 60 Вт с применением спиртоканифольного флюса ФКСп. Температура места пайки не должна превышать 260 °С, а время теплового воздействия на корпус микросхемы — не более 5 с.

Рис. 142. Печатная плата супергетеродинного приемника с обозначениями посадочных мест навесных радиокомпонентов

Внешние цепи питания и подключение электродинамической головки выполняют изолированными монтажными проводами сечением 0,15 мм². В конце сборки и монтажа устанавливают магнитную антенну, подпаивают ее выводы и приступают к регулировке приемника. Собранный супергетеродинный приемник (без корпуса) представлен на рис. 143.

Рис. 143. Смонтированный супергетеродинный приемник (без корпуса)

Регулировка супергетеродинного приемника (см. рис. 141). Сначала производят проверку и регулировку работы транзисторов VT1 и VT2 и интегральных микросхем А1, А3 по постоянному току. Все замеры проводят при номинальном напряжении 9 В батареи питания. Необходимые параметры измеряют вольтметром с входным сопротивлением не менее 5 кОм/В и миллиамперметром. Вольтметр включают между контролируемой цепью и заземленным проводом общей цепи питания приемника, который в данном случае соединен с минусовым выводом батареи Б1. Миллиамперметр включают в разрыв проверяемой цепи.

Сначала контролируют напряжение в точке симметрии транзисторов VT1, VT2 выходного каскада УНЧ. Оно должно быть близко по значению половине напряжения в источнике питания, т. е. ~4,5 В. Необходимую регулировку производят подбором номинального сопротивления навесного резистора RU, включенного на входе (вывод 2), микросхемы АЗ. При получении нужного напряжения в точке симметрии выходного каскада автоматически устанавливается режим работы микросхемы АЗ и нйвесных транзисторов VT1 и VT2. После этого проверяют ток коллекторной цепи транзисторов VT1, VT2, который должен находиться в пределах 5 — 6 мА. Регулировку тока в коллекторной цепи транзисторов производят подбором резистора R15. При замене резистора R15 источник питания обязательно должен быть выключен, иначе может произойти тепловой пробой транзисторов выходного каскада.

Напряжение на выводе 2 микросхемы А1, равное 3 — 3,2 В, устанавливается подбором навесного резистора R1. Микросхема А2 не требует регулировки режимов работы ее транзисторов. Надо только проверить, подается ли напряжение (около 6,5 В) на ее вывод 6. Как правило, при исправных микросхемах и резисторах, номинальные значения которых имеют допуск ± 10 %, необходимые напряжения устанавливаются автоматически.

Контроль и наладку УНЧ производят с помощью либо генератора звуковой частоты, либо осциллографа. Переменный резистор R10 ставят в положение максимальной мощности. Выход генератора звуковой частоты присоединяют к крайним выводам переменного резистора R10, предварительно отключив от него резистор R9 и конденсатор С18. При подаче сигнала генератора в электродинамической головке должен возникнуть звук. Этот звук должен быть достаточно громким (на звуковой катушке электродинамической головки должно появиться переменное напряжение порядка 2,8 В), что будет соответствовать максимальной выходной мощности УНЧ. Звук должен быть также неискаженным и плавно изменяться при вращении регулировочного диска переменного резистора R10. Если при слабом входном сигнале появляются заметные на слух искажения, то увеличением сопротивления резистора R15 можно их устранить.

Наблюдая за изображением на экране осциллографа и подбирая навесной резистор R15, добиваются получения на экране осциллографа неискаженной синусоиды. Момент, когда искажения перестанут восприниматься зрительно, будет свидетельствовать о том, что коэффициент нелинейных искажений УНЧ примерно равен 10%. Регулировку УНЧ заканчивают. В дальнейшем при работе усилителя с меньшей выходной мощностью коэффициент нелинейных искажений будет заведомо менее указанного значения, что позволит получить хорошее качество звучания приемника. Затем резистор R5 в базовой цепи гетеродина заменяется переменным резистором на 100—150 кОм, и его сопротивление постепенно уменьшается до появления в телефонах, подключенных к резистору R10, звука, напоминающего щелчок. Этот звук является признаком порога возбуждения гетеродина. Сопротивление резистора R5 должно быть на 15 — 20 кОм меньше сопротивления этого временного переменного резистора. Дополнительно генерацию гетеродина можно проверить с помощью миллиамперметра, включенного между резистором R6 и плюсовым проводником источника питания. При замыкании выводов катушки L4 контура гетеродина, когда генерация срывается, миллиамперметр должен показывать возрастающий ток. После этого приемник настраивается на какую-либо радиостанцию и подстройкой контуров промежуточной частоты, начиная с контура L9C15, добиваются наибольшей громкости приема этой радиостанции.

Обеспечение постоянной разности между частотами настройки гетеродинного и входного контуров, равной 465 кГц, носит название сопряжения контуров. Сопряжение достигается соответствующим выбором индуктивности катушек для каждого диапазона и одновременным изменением емкости конденсаторов настройки этих контуров. А поскольку емкости конденсаторов настройки одинаковы, индуктивность гетеродинной катушки должна быть несколько меньше индуктивности катушки входного контура.

Сопряжение входного и гетеродинного контуров в соответствии с промежуточной частотой — непременное условие для работы гетеродина. Сопряжение контуров достигается: на высокочастотном участке диапазона — подстроечными конденсаторами С2, С6, подключенными параллельно конденсаторам настройки С1 и С5, а на низкочастотном участке диапазона — соответствующей подгонкой индуктивностей входной и гетеродинной катушек. Сопряжение гетеродинного и входного контуров осуществляется следующим образом. Роторы блока конденсаторов С1, С5 устанавливаются в положение, близкое к их максимальной емкости. Затем подстроечным сердечником гетеродинной катушки L4 приемник настраивается на одну из радиостанций низкочастотного участка диапазона. Затем перемещением катушки L1 по ферритовому стержню антенны устанавливают наибольшую громкость приема той же радиостанции. После этого роторы конденсаторов блока КПЕ устанавливаются в положение, близкое к наименьшей емкости. Затем подстроенным конденсатором С6 гетеродинного контура осуществляется настройка приемника на одну из радиостанций высокочастотного участка диапазона; подстроечным конденсатором С2 контура магнитной антенны устанавливается наибольшая громкость приема этой же радиостанции.

На этом регулировка супергетеродинного приемника заканчивается. Остается укрепить электродинамическую головку и монтажную плату с батареей питания в корпусе.

Контрольные вопросы

1. Как устранить самовозбуждение в УНЧ?
2. Какова последовательность регулировки радиоприемной аппаратуры?