Большинство радиолюбительских УКВ ЧМ радиовещательных приемников с электронной настройкой имеют либо механические шкалы, связанные с органом настройки — переменным резистором, либо электронные шкалы, представляющие собой несложный вольтметр, измеряющий напряжение настройки, поступающее все от того же переменного резистора. Оба способа требуют наличие переменного резистора с рукояткой которую нужно вращать.
При том большинство современных приемников зарубежного производства имеют кнопочные органы настройки и электронные шкалы, выполненные на основе синтезатора частоты или на основе микроконтроллера с импульсным ЦАП. Микросхемы синтезаторов частоты для многих недоступны, а построение синтезатора частоты на обычной элементной базе требует большого количества микросхем (более десятка) и по сложности и габаритам такой синтезатор будет значительно превосходить сам приемник.
Реализовать кнопочную настройку с электронной шкалой можно более простым способом, если узел настройки построить по схеме цифрового синтезатора напряжения.
Идея состоит в том, что имеется реверсивный счетчик, на входах которого включена резистивная матрица, преобразующая цифровой код на этих выходах в некоторое постоянное напряжение, которое изменяется соответственно изменению этого кода. При помощи органов управления (кнопок) нужно только запускать мультивибратор, подающий импульсы на счетный вход счетчика и изменять направление счета.
Роль шкалы, в этом случае может выполнять десятичный дешифратор, подключенный к тем же выходам счетчика. А на выходе дешифратора включены светодиоды, установленные на шкале приемника в линейку. В результате нажимаем одну кнопку и светящаяся точка перемещается по шкале в одну строну, а напряжение на варикапах растет. Нажимает другую кнопку — точка перемещается в обратную сторону, а напряжение настройки уменьшается. Так поочередно нажимая на эти кнопки можно настроить приемник на станцию.
Принципиальная схема узла настройки, построенного по такому принципу, показана на рисунке. Реверсивный счетчик выполнен на двух микросхемах К561ИЕ11 - D3 и D4. Резистивная матрица, формирующее постоянное напряжение настройки состоит из резисторов R8-R25, включенных по каскадной схеме. Счетчик от минимального до максимального напряжения имеет 256 позиций, значит напряжение изменяется, в пределах диапазона перестройки приемника, 256-ю ступенями.
Таким образом, дискретность перестройки радиоприемника работающего в диапазоне 64 — 73 МГц можно определить таким образом: (Fмакс. — Fмин.) / 256 = (73 — 64) / 256 = 0,03516 МГц, то есть примерно 35 кГц. С учетом частотной полосы, занимаемой радиостанцией, можно утверждать, что выбранная дискретность условно обеспечивает линейную перестройку (особенно с учетом действия и полосы захвата АПЧГ приемника).
Узел управления счетчиком выполнен на микросхемах D1 и D2. Управление производится при помощи кнопок S1 (напряжение настройки увеличивается) и S2 (напряжение настройки уменьшается). Триггер на элементах D1.1 и D1.2 служит для исключения ошибок от дребезга контактов кнопок. Триггер D1.3 D1.4 управляет направлением счета.
При нажатии на кнопку S1 единица с выхода триггера D1.1 D1.2 поступает на инвертор D2.1 и, нуль с его выхода, разрешает работу мультивибратора на элементах D2.2 и D2.3. Импульсы с его выхода поступают на входы С D3 и D4 и состояние счетчика начинает увеличиваться. При этом напряжение на R24 также увеличивается.
При нажатии на кнопку S2 происходят те же процессы что и при нажатии на S1, но до этого единица через S2 поступает на вывод 13 D1.4 и принудительно переводит триггер D1.3 D1.4 в нулевое положение. В этом состоянии триггер будет находится все время, пока S1 нажата, независимо от уровня на его втором входе (вывод 8 D1.3). Нулевой уровень инвертируется элементом D2.4 и переключает микросхемы D3 и D4 в режим обратного счета. Понятно, что при этом напряжение настройки будет уменьшаться.
Триггер нужен для того, чтобы исключить ошибки от некорректного переключения направления счета в момент отпускания кнопки S2. Дело в том, что уровень на выводе 10 (направление счета) счетчиков К561ИЕ11 можно изменять только тогда, когда на счетном входе (вывод 15) единица.
В результате, если мы отпускаем кнопку S2 в тот момент , когда на выходе мультивибратора D2.2 D2.3 имеется нуль, изменение направления счета откладывается до того момента, когда на этом выходе будет единица. Триггер D1.3 D1.4 остается в нулевом положении до тех пор, пока на его второй вход (вывод 8 D1.3) не поступит единица. Таким образом сбои от некорректного изменения направления счета полностью исключаются.
Индикация настройки при помощи светодиодной шкалы из светодиодов VD1-VD10, при этом светодиоды VD1 и VD10 горят постоянно, они расположены на краях шкалы и служат для обозначения начала и конца шкалы, а светодиоды VD2-VD9 расположены влинейку между ними.
Светодиоды VD2-VD9 переключаются при помощи десятичного дешифратора D5, на входы которого поступают коды с трех старших разрядов счетчика D4. Число позиций шкалы можно увеличить до 16-ти если вместо D5 использовать два дешифратора типа К561ИД1.
Максимальное напряжение настройки, поступающее на варикапы устанавливается при помощи подстроечного резистора R24. В процессе настройки оно будет равномерно изменяться от этого значения до нуля и обратно. Питать шкалу необходимо от стабилизированного источника напряжением 5-15В. Ток потребления не более 15-20 тА.
Для работы в обзорном УКВ диапазоне (63-108 МГц), или на коротких волнах нужно увеличить число ступеней регулировки путем введения еще одного счетчика К561ИЕ11 и соответствующего увеличения числа резисторов резистивной матрицы. Число ступеней в этом случае будет равно 4096. Кроме того нужно будет уменьшить емкость С2 до 3000-5000 пФ.
Микросхемы К561ИЕ11 можно заменить на К561ИЕ14, при этом вывод 9 микросхем нужно соединить с плюсом питания, в остальном распайка такая же. К561ЛЕ5 и К561ИД1 можно заменить на К176ЛЕ5 и К176ИД1, соответственно, но при этом напряжение питание должно быть 9 В. Светодиоды — любые видимого спектра, желательно с плоскими корпусами.
При исправных деталях и безошибочном монтаже настройка не требуется. Нужно только установить желаемую скорость перестройки подбором номинала R5 и максимальное напряжение настройки подстройкой R24. Если в работе счетчиков будут ошибки нужно между выводом 7 D3 и общим проводом включить конденсатор на 20-300 пФ (подобрать).
