Каталог радиолюбительских схем

МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТЕЛЕВИЗОР “ИНТЕГРАЛ”

В. Канунников, К. Самойликов

Использование гибридных интегральных микросхем. в радиолюбительских конструкциях значительно облегчает монтаж и налаживание самодельной аппаратуры. Применение уже готовых и не требующих настройки каскадов позволяет даже малоопытному конструктору успешно собирать достаточно сложные устройства, которые на дискретных элементах выполнить было бы затруднительно.

Основная задача радиолюбителя в этом случае будет сводиться к разумному расположению микросхем на общей плате и правильному соединению их выводов. Из тех гибридных интегральных микросхем, что были опубликованы (“Радио”, №№ 3, 4 за 1972 г.), можно построить целый ряд радиолюбительских конструкций. Сюда можно отнести: карманные всеволновые и настольные радиоприемники с ЧМ-диапазоном; компактные и надежные коротковолновые конвертеры, трехпрограммный трансляционный громкоговоритель; предварительные усилители НЧ; переговорные устройства, слуховые аппараты; усилители постоянного, тока для измерительной и медицинской аппаратуры; всевозможные датчики для народного хозяйства и др.

Основное назначение телевизионных микросхем — сборка весьма компактных и надежных узлов и блоков приемно-усилительного тракта телевизоров всех классов черно-белого и цветного изображения.

Ниже предлагается описание малогабаритного телевизора “Интеграл” на кинескопе 16ЛК1Б. Любительский телевизор “Интеграл” — первая конструкция, где были применены гибридно-интегральные микросхемы серии К224. Телевизор получил II приз на 25-й Всесоюзной выставке творчества радиолюбителей-конструкторов ДОСААФ в 1971 году, а в 1972 году, после экспонирования на ВДНХ,— был удостоен серебряной медали ВДНХ.

В телевизоре “Интеграл” использовано 6 интегральных гибридных микросхем серии К224, одна микросхема 1ММ6.0, четыре самодельных модуля (в каждом из которых установлено по 7 транзисторов), 16 транзисторов и 21 полупроводниковый диод. В телевизоре установлен заводской транзисторный селектор каналов (СКМ) от телевизора “Юность”. Для приема V Московской программы на ДЦВ (33 канал) используется самодельный конвертер.

Компактное расположение монтажных плат, применение гибридных интегральных микросхем позволили при наличии встроенного блока универсального питания создать конструкцию телевизора, не превышающую по своим размерам промышленный телевизор “Электроника ВЛ-100”. Блочная конструкция телевизора создает определенные удобства при налаживании, настройке и ремонте. Внешний вид телевизора изображен на рис. 1.

Рассмотрим поблочно схему и конструкцию телевизора “Интеграл”. Принципиальная схема дециметровой приставки и схема ее соединения с блоком СКМ от “Юности” приведена на рис. 2. Как видно из схемы, приставка представляет собой обычный преобразователь, выполненный по совмещенной схеме на транзисторе T1- Индуктивности входного и гетеродинного контуров (L1, L1a, L16, L1в) выполнены в виде отрезков линий. Нагрузкой смесителя служит входная цепь блока СКМ.

Подключение дециметрового конвертера происходит автоматически при переходе на 5-й канал. Для этого на общей оси переключателя каналов в СКМ имеется дополнительный переключатель В1, посредством которого на конвертер подается питание и выход конвертера подсоединяется ко входу селектора каналов.

Сигнал с дециметрового конвертера или с основной антенны телевизора поступает на вход СКМ и там преобразуется из высокочастотного в сигнал стандартной промежуточной частоты, который далее подается на вход УПЧИ. Принципиальная схема УПЧИ изображена на рис. 3. Сигнал с СКМ поступает на фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), данные которого приведены в журнале “Радио” за 1971 г., № 3, стр. 24—26. После фильтра сигнал подается на вход первого каскада УПЧИ. Этот каскад выполнен на транзисторе ГТ328 (77) с удлиненной характеристикой, специально рассчитанной для работы АРУ. Использование такого транзистора не создает искажений сигнала и частотной характеристики тракта, сформированной в ФСС.

При желании в качестве регулируемого каскада УПЧИ можно применить готовую микросхему типа К2УС246 (рис. 4), предназначенную для работы в системах АРУ. В этом случае регулировка усиления осуществляется по известной схеме “разветвления токов”. Однако эксперимент показал, что УПЧИ с таким каскадом на К2УС246 будет обладать небольшим входным динамическим диапазоном. Это приведет к возможным искажениям видеосигнала в условиях ближнего телевизионного приема.

После регулируемого каскада на транзисторе T1 (рис. 3) сигнал поступает на вход усилителя, собранного по схеме каскодного усилителя с последовательным питанием на микросхеме К2УС241 с активной нагрузкой в виде резистора R16.

Следующий каскад УПЧИ выполнен на микросхеме К2УС247 по каскодной схеме с параллельным питанием. В качестве нагрузки выходного каскада, используется полосовой фильтр со слабой связью между катушками L8 и L9. После фильтра сигнал поступает на видеодетектор, собранный на диоде Д1.

Первый каскад видеоусилителя выполнен на универсальной микросхеме К2УС249, которая используется как эмиттерный повторитель. Выходной каскад видеоусилителя собран на транзисторе КТ601 (Т7) по обычной схеме, с коррекцией видеосигнала в коллекторной цепи.

Такая схема УПЧИ позволила получить на нагрузке видеодетектора амплитуду полезного видеосигнала порядка 0,8 В, что вполне достаточно для кинескопа 16ЛК1Б.

Усилитель промежуточной частоты изображения можно собрать и по схеме, изображенной на рис. 5.

Такой УПЧИ выполнен необычно, всего на одной микросхеме типа К2УС248, предназначенной для УПЧЗ. Из схемы видно, что регулируемый каскад, в котором установлен транзистор ГТ328, расположен до ФСС. Такое построение схемы УПЧИ, когда ФСС является нагрузкой не селектора каналов, а регулируемого промежуточного каскада, позволило поднять общее усиление без опасения самовозбуждения и в то же время осуществить достаточно глубокую АРУ, а кроме того, увеличить входное сопротивление ФСС, повышающее коэффициент передачи фильтра.

Повышается и устойчивость работы усилителя, поскольку второй каскад микросхемы, включенный по схеме с общим коллектором является как бы буфером между первым каскадом и выходным. Второй каскад препятствует образованию положительной обратной связи, которая обычно является причиной самовозбуждения. Такой усилитель на средней промежуточной частоте изображения (35 МГц) в полосе пропускания 5 МГц обеспечивает усиление более 150—200 раз. С выхода усилителя сигнал поступает на транзисторный видеодетектор. Для такого детектора необходим транзистор с линейной характеристикой базово-эмиттерного перехода. В УПЧИ использовался транзистор КТ315. Начальное напряжение для него было выбрано +0,66 В, при котором на экране контрольного осциллографа уже не наблюдалось искажений формы подаваемого синусоидального напряжения. Этот режим в довольно большом интервале напряжений стабилизирован специально подобранным диодом Д223 (Д1).

Транзисторный видеодетектор, дающий усиление примерно в 6—10 раз, практически заменяет один каскад в УПЧИ и способствует более равномерному распределению усиления на все каскады приемного тракта. Сигнал разностной частоты с выхода видеодетектора поступает на УПЧЗ (рис. 6), на входе которого включены связанные контуры L11, С54; L12, С55, С56, С74. Благодаря тому, что эти контуры настроены на 6,5 МГц, появилась возможность подключить УПЧЗ непосредственно к видеодетектору и улучшить в какой-то степени режекцию звука в видеоусилителе.

Основой УПЧЗ служит гибридная интегральная микросхема К2УС248. Качество работы усилителя с такой микросхемой соответствует требованиям, предъявляемым к телевизорам II класса. Схема дробного детектора выполнена также на микросхеме типа К2ДС241.

Весь тракт звука смонтирован в виде отдельного блока и имеет размеры 50 X 35 мм. Усилитель НЧ выполнен в виде самодельного модуля с применением в нем микросхемы 1ММ6.0 (транзисторная матрица). В этом модуле смонтирован и выходной каскад, собранный по бестрансформаторной схеме. Выходная мощность усилителя НЧ — 100 мВт. Схема модуля изображена на рис. 7.

В качестве предварительного усилителя НЧ можно использовать микросхему серии К224. Хорошие результаты дает схема К2УБ241, предназначенная для видеоусилителя. Если эту схему включить как показано на рис. 8, то она хорошо выполняет назначенную роль. Создавая необходимое усиление, схема обеспечивает хорошее согласование с выходным каскадом благодаря эмиттерному повторителю на выходе. Подбор величины резистора в цепи эмиттера первого транзистора, а следовательно, и изменение глубины отрицательной обратной связи, позволяет улучшить качество работы усилителя, повысить его стабильность.

Схема АРУ ключевая, выполнена на двух транзисторах МП41 и КТ315 рис. 9. Первый транзистор Т8 работает в ключевом режиме. На его коллектор подаются сформированные диодом Д2 отрицательные импульсы со строчного трансформатора. В цепь базы транзистора Т8 поступают видеосигналы с первого каскада видеоусилителя, тоже в отрицательной полярности. С увеличением амплитуды видеосигнала будет расти коллекторный ток транзистора Т8. Это в свою очередь уменьшит величину положительного напряжения, которое образуется за счет выпрямления видеосигнала вторым диодом ДЗ. Это напряжение подводится к базе транзистора Т9, выполняющего роль усилителя постоянного тока. В результате коллекторный ток этого транзистора уменьшится и положительное напряжение на переменном резисторе в цепи его эмиттера упадет. Это напряжение подается на регулируемый каскад УПЧИ как напряжение АРУ.

На усилитель ВЧ в СКМ напряжение АРУ снимается с резистора, установленного в цепи эмиттера регулируемого каскада, чем осуществляется и необходимая задержка действия АРУ.

В конечном результате общее усиление уменьшится, так как транзистор T1 усилителя ВЧ будет находиться ближе к порогу насыщения. Начальный порог срабатывания АРУ можно устанавливать с помощью переменного резистора R58, через который подается запирающее напряжение на эмиттер транзистора ключевого каскада. Глубина АРУ при использовании транзистора ГТ328 может быть более 40 дБ.

Конструктивно блок АРУ выполнен совместно с каскадами синхронизации на плате размером 118X56 мм и крепится на шарнире в нижней части шасси, под кинескопом.

Громкоговоритель телевизора 0,1 ГД6 укреплен на задней стенке. Туда же выведены все второстепенные установочные регулировки. Там же находятся делитель антенны 1:1 и 1 : 10 и гнездо для ДЦМ антенны. Внизу расположены разъем для аккумулятора и гнезда для включения электросети.

Микротелевизор рассчитан на работу в самых различных, часто мало благоприятных условиях, поэтому на устройство синхронизации и АРУ обращено особое внимание. Полная схема синхронизации (рис. 10) состоит из четырех каскадов.

Первый каскад — усилитель-ограничитель, собранный на транзисторе T15. Сигнал на его базу снимается с эмиттерной нагрузки первого каскада видеоусилителя; Второй каскад является основным амплитудным селектором. Он собран на транзисторе T16. Третий каскад представляет собой фазоинвертор схемы АПЧиФ на транзисторе T17, а четвертый каскад — буферный для кадровых синхроимпульсов (Т18). Можно обойтись без первого каскада, снимая синхроимпульсы в положительной полярности с части коллекторной нагрузки выходного каскада видеоусилителя. Но при этом регулировка контрастности будет влиять на устойчивость синхронизации. Чтобы избежать этого, необходимо установить лишний транзистор, как это и сделано в предлагаемой схеме синхронизации.

Строчные синхроимпульсы с амплитудного селектора (транзистор T16) после дифференцирования поступают на фазоинвертор (Т17). С выхода фазоинвертора разнополярные синхроимпульсы подаются на систему АПЧиФ строчной развертки. Кадровые синхроимпульсы с селектора проходят свою интегрирующую цепочку и поступают на буферный эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе T18. С этого каскада импульсы в отрицательной полярности поступают на задающий генератор кадровой развертки. Буферный каскад повышает стабильность и улучшает чересстрочную развертку.

Кадровая развертка (рис. 11) выполнена по бестрансформаторной схеме. Задающий генератор собран по схеме генератора линейно изменяющегося напряжения и релаксационного генератора (транзисторы T19, T20, Т21). Пилообразное напряжение с него поступает на двухкаскадный усилитель мощности и далее на кадровые катушки отклоняющей системы. Эта схема кадровой развертки подобна той, которая использована в заводском телевизоре “Электроника ВЛ-100”. Несмотря на присущий ей недостаток — взаимное влияние регулировок друг на друга, применение ее окупается простотой и надежностью работы. КПД развертки, собранной по такой же схеме, выше, чем обычной трехтранзисторной трансформаторной. Функционально вся кадровая развертка разбита на два блока. Блок задающего генератора выполнен в виде отдельного модуля, а выходной блок — в обычном дискретном исполнении. Все детали кадровой развертки размещены на отдельной плате размером 118X40 мм.

Строчная развертка содержит три каскада (рис. 12). Задающий генератор для повышения термостабильности выполнен на кремниевом транзисторе КТ315 (Т26) по схеме блокинг-генератора с эмиттернобазовой связью.

Высокое входное сопротивление генератора хорошо согласуется со схемой АПЧиФ. Генератор выполнен также в виде отдельного самодельного модуля. Его трансформатор Tp1 и “звенящий” контур заключены в экран.

Пилообразное напряжение с задающего генератора строчной развертки подается на предварительный усилитель, выполненный на транзисторе Т27. Этот каскад работает в ключевом режиме. Во время прямого хода развертки транзистор закрыт. Он открывается положительными импульсами, поступающими с блокинг-генератора. Затем импульсы через переходной трансформатор Тр2 поступают на базу выходного мощного каскада, собранного на транзисторе Т28.

Выходной каскад нагружен строчным трансформатором ТрЗ. К строчному трансформатору без переходного конденсатора подключены строчные катушки отклоняющей системы. Небольшой сдвиг растра по горизонтали, наблюдаемый при этом, компенсируется специальным магнитным кольцом на горловине кинескопа. Во время прямого хода строчной развертки выходной транзистор Т28 находится в насыщении и пропускает большой ток.

В начале обратного хода на базу этого транзистора с согласующего трансформатора Тр2 (предварительного каскада) поступают положительные импульсы, которые быстро запирают его. Возникающие при этом положительные импульсы в повышающей обмотке строчного трансформатора используются для получения напряжения питания второго анода кинескопа напряжением 9 кВ. В качестве демпфера работает диод Д10.

Выходной каскад совместно со схемой гашения луча и всеми выпрямителями смонтирован на отдельной плате под горловиной кинескопа, укрепленной на экране

трансформатора выпрямителя Тр4. Отклоняющая система ОС и ТВС взяты готовые от телевизора “Электроника ВЛ-100”.

В качестве радиатора для выходного транзистора Т28 служит металлический экран сетевого трансформатора.

Телевизор может работать от электросети переменного тока с напряжением 127—220 В или от своего внутреннего аккумулятора (ЦНК-085) напряжением 11 В, который можно заряжать от общего выпрямителя. Сетевой выпрямитель (рис. 13) вместе с силовым трансформатором Тр4, фильтрами и стабилизатором размещен в самом корпусе телевизора. В заводских телевизорах источник питания часто выполнен отдельно, что создает определенные неудобства.

Телевизор “Интеграл” может работать и от любого внешнего источника питания, как-то: от аккумулятора

автомашины, от бортовой сети железнодорожного или воздушного транспорта. При использовании батарей типа “Сатурн” телевизор будет работать в течение 7— 8 ч.

В том случае, если батарейно-аккумуляторный источник будет давать напряжение выше 11 В, следует применить простейший транзисторный стабилизатор, схема которого изображена на рис. 14. Это устройство предохранит телевизор от избытка напряжения, наблюдаемого у свежезаряженных аккумуляторов. Стабилизатор рассчитан на напряжение 7В; при необходимости получения ,11 В стабилитрон Д808 (Д1) следует заменить на Д812.

Сетевой выпрямитель конструктивно разбит на три функциональных блока: 1 — основной трансформатор с переключателем и предохранителями (находится внизу в экране, расположенном симметрично кинескопу); 2 — фильтр с основным выпрямителем по мостовой схеме и 3 — стабилизатор. Последние два блока укреплены над кинескопом в верхней части конструкции. Высоковольтный выпрямитель по схеме утроения, выполненный на трех селеновых столбиках 5ГЕ200Ф, размещен на плате размером 110x25 и крепится вблизи вывода второго анода кинескопа.

Все платы, блоки и модули выполнены на стеклотекстолите печатным методом. Конструкция внутреннего шасси очень простая. На металлическом основании футляра, выполненном в виде рамки, крепится дополнительно несколько дюралюминиевых уголков. К уголкам на простых шарнирах прикрепляются сами платы. Сверху надевается внешняя часть футляра, изготовленная из алюминия в виде скобы (две боковые стенки и верх).

Расположение блоков внутри телевизора показано на рис. 15. Основные ручки управления (яркость, контрастность, громкость, кадры и строки) в виде тонких дисков из эбонита выходят в прорези в верхней части футляра. Все это не увеличивает размеры телевизора за счет выступающих ручек и делает конструкцию действительно переносной и удобной. Телескопическая антенна расположена сверху футляра и может служить ручкой для переноски. Запирающее ее устройство выполнено за счет выступа на передней, обрамляющей кинескоп черной рамке из эбонита. В этой рамке имеется убирающийся противосветовой темный козырек, позволяющий смотреть телепередачи на улице при неярком освещении. Для снятия футляра не требуется снимать ручки и антенну. При работе нижняя часть футляра, где расположена кассета с аккумуляторами, открывается на угол 15° и с таким наклоном закрепляется убирающейся внутрь подставкой. Над экраном имеется неоновая лампочка, сигнализирующая о включении телевизора и подтверждающая, что основной узел “строчная развертка” работает нормально. Футляр покрыт снаружи серой нитроэмалью. Против всех ручек настройки выгравированы соответствующие надписи. Для предохранения кинескопа в футляр вставлен защитный экран из органического стекла.

Примечание: Обмотка катушки L1 выполнена проводом ПЭВ-1 0,16, катушки L 2 — L 9 намотаны проводом ПЭВ-2 0,23, L10 — проводом ПЭВ-1 0,16, L11 — L14 — проводом ПЭВ-2 0.19 на каркасах из органического стекла диаметром 5 мм, длиной 16 мм. Катушка L15 намотана проводом ПЭВ-2 0,19 на бумажном кольце, расположенном поверх катушки L14 посередине ее. Центры каркасов катушек L 13 — L 15 при установке на плате должны отстоять на 8 мм друг от друга. Все катушки заключены в алюминиевые экраны размером 11х11х14 мм и настраиваются сердечниками диаметром 4 мм из карбонильного железа.

Телевизор настраивался по общеизвестным методам с применением самодельной измерительной аппаратуры, как-то: ПНТ, УКВ-генератора, лампового вольтметра и испытателя транзисторов. Осциллограф использовался заводской, типа ЭО-6М. Все трансформаторы в конструкции заводские, от телевизора “ВЛ-100”. Данные катушек ФСС, УПЧИ и УПЧЗ помещены в таблице.

ВРЛ