Радиомикрофон на одной микросхеме

 

  В качестве подходящего элемента для создания ультракоротковолнового радиомикрофона с частотной модуляцией была выбрана микросхема двойного балансного смесителя К174ПС1.

  По паспортным данным частотный диапазон К174ПС1– не менее 200 мГц. Существует исполнение для поверхностного монтажа КФ174ПС1, отличающееся лишь нумерацией выводов и гораздо меньшими размерами, а также К174ПС4 с рабочим диапазоном до 1 ГГц. Внутренняя структура микросхемы позволяет различные манипуляции по её нестандартному включению.

   Схема радиомикрофона рис. а очень проста, а из активных элементов содержит только микросхему DA1. Для иллюстрации работы этой схемы рассмотрим упрощённый вариант её внутренней структуры (рис. б), работающий в данном включении микросхемы. Задающий генератор передатчика выполнен на транзисторах VT1, VT2 (рис. в) по каскодной схеме. Контур L1, C3 включён в коллектор транзистора VT1, который благодаря каскодному включению имеет высокое входное сопротивление и не шунтирует контур.

 Положительная обратная связь через С4 поступает в эмиттер транзистора VT2. Выходным каскадом передатчика служит транзистор VT3, включённый дифференциально с VT1.  Колебательный контур в коллекторе VT3 дополнительно фильтрует сигнал и согласует его с антенной. Выходной контур L2, C2 развязан от задающего генератора L1, C3 двумя транзисторами. Это предотвращает уход частоты передатчика при различных положениях антенны. Величина резистора R1 задаёт рабочий ток всего устройства и от него зависит выходная мощность всего радиомикрофона. Все транзисторы в этой схеме по отношению к высокочастотному сигналу включены с общей базой. такое включение повышает устойчивость работы передатчика на высоких частотах.

  Звуковой сигнал подаётся без усилителя низкой частоты, т.е непосредственно с микрофона  на базу VT2. (рис. б). Ток транзистора меняется в соответствии со звуковым напряжением микрофона, меняет ток VT1, изменение выходной ёмкости которого осуществляет частотную модуляцию передатчика. Сигнал с микрофона можно подать на базу VT1, но база VT2 сильнее развязана от ВЧ напряжения.

  Это способствует более эффективной работе электретного микрофона. В качестве микрофона в передатчике используется трёхвыводной электретный микрофон ВМ1 (рис. а). Его равноценно можно заменить двухвыводным по схеме (рис. в). Единственное условие – микрофон должен обладать достаточно большой отдачей по звуковому напряжению или иметь после себя один усилительный каскад на транзисторе (рис. в).

  Осуществление частотной модуляции без использования усилителя низкой частоты, варикапов и т.п. позволяет получить высокую линейность и большой динамический диапазон звукового сигнала с характеристиками ограниченными только свойствами микрофона. Благодаря этому схема имеет очень высокое качество звука.

  Светодиод VD1 стабилизирует напряжение питания микрофона и является индикатором работы. Светодиод может быть любого типа с падением напряжения на нём 1,5 – 3 В или при применении двухвыводного микрофона отсутствовать. Блокирующие конденсаторы номиналом 1000 пФ должны быть в исполнении для поверхностного монтажа или обычные, но с возможно короткими ножками.

  Катушки индуктивности L1, L2 – безкаркасные, имеют по пять витков каждая. Наматывается медным проводом диаметром 0,2 – 0,5 мм. на сверле. Для диапазона 88 – 108 МГц диаметр намотки составляет 3,5 мм, для диапазона 100 – 140 МГц – диаметр 2,5 мм, для диапазона 140 – 200 МГц – диаметр 1,5 мм.

  Настройка передатчика заключается в установке требуемой частоты подстроечным конденсатором С5. Затем подстройкой С9 добиваются максимальной мощности излучения. Степень включения антенны в выходной контур можно подобрать экспериментально по наилучшей стабильности и отдаваемой мощности. При изменении мощности передатчика резистором R2 (рис. а) возможно потребуется изменить ёмкость конденсатора обратной связи С6. Ёмкость следует увеличить увеличивать при уменьшении номинала резистора R2. Радиомикрофон работоспособен  в диапазоне от 4,5 до 9 В.

В. Г. Белолапотков, А. П. Сембян  “ШПИОНСКИЕ ШТУЧКИ И НЕ ТОЛЬКО, 500 схем для радиолюбителей”,  Наука и техника, Санкт-Петербург, 2007г, стр. 31-34