Как работает интегральная микросхема TDA7088T. Какие преимущества она дает при создании портативных FM-приемников. Как реализовать автоматическую настройку на радиостанции без механических элементов. Какие основные функциональные блоки входят в состав TDA7088T.
Обзор микросхемы TDA7088T для УКВ-ЧМ приемников
TDA7088T — это интегральная микросхема, разработанная компанией Philips (ныне NXP Semiconductors) для создания компактных и экономичных УКВ-ЧМ радиоприемников. Она содержит практически все необходимые функциональные блоки для построения полноценного FM-приемника в одном корпусе.
Основные характеристики TDA7088T:
- Напряжение питания: от 1.8 В до 6 В
- Потребляемый ток: менее 10 мА
- Диапазон частот: 70-108 МГц
- Чувствительность: около 5 мкВ
- Выходное напряжение НЧ: 100 мВ
Функциональные блоки TDA7088T
Микросхема TDA7088T включает в себя следующие основные функциональные блоки:
- Входной ВЧ-усилитель
- Смеситель
- Гетеродин с электронной настройкой
- Усилитель промежуточной частоты (ПЧ)
- ЧМ-демодулятор
- Схема автоподстройки частоты (АПЧ)
- Схема автоматической настройки
- Выходной НЧ-усилитель
Благодаря высокой степени интеграции, для создания работоспособного приемника требуется минимум внешних компонентов — в основном это конденсаторы и катушки индуктивности для входных цепей и цепей настройки.
Принцип работы схемы автоматической настройки
Одной из ключевых особенностей TDA7088T является встроенная схема автоматической настройки, позволяющая реализовать поиск радиостанций без использования механического конденсатора переменной емкости. Как это работает?
- При нажатии кнопки поиска начинает заряжаться внешний конденсатор, подключенный к выводу 16 микросхемы.
- Напряжение на конденсаторе управляет частотой гетеродина через варикап.
- Происходит плавное изменение частоты настройки приемника.
- При обнаружении сильного сигнала схема АПЧ останавливает поиск.
- Приемник фиксируется на найденной радиостанции.
Такой подход позволяет реализовать полностью электронную настройку без механических элементов, что повышает надежность и уменьшает габариты устройства.
Преимущества использования TDA7088T
Применение микросхемы TDA7088T дает разработчикам ряд существенных преимуществ при создании портативных FM-приемников:
- Минимальное количество внешних компонентов
- Низкое энергопотребление
- Компактные размеры конечного устройства
- Простота настройки и отладки
- Невысокая стоимость
- Возможность работы от одного элемента питания 1.5В
Это делает TDA7088T отличным выбором для создания недорогих портативных радиоприемников, радиоприставок к мобильным устройствам и других подобных применений.
Типовая схема включения TDA7088T
Рассмотрим базовую схему FM-приемника на основе микросхемы TDA7088T:
- Антенна подключается к входам RF микросхемы (выводы 11 и 12) через простейшую согласующую цепь.
- Контур гетеродина образован катушкой L1 и варикапом VD1, управляемым с вывода 16.
- Конденсаторы C1-C5 задают частоты среза активных RC-фильтров.
- Выходной НЧ-сигнал снимается с вывода 2 через разделительный конденсатор.
- Кнопки S1 и S2 используются для запуска поиска и сброса настройки.
Такая схема позволяет реализовать полнофункциональный FM-приемник с автоматическим поиском станций всего на одной микросхеме и минимуме внешних компонентов.
Особенности настройки приемника на TDA7088T
При настройке FM-приемника на основе TDA7088T следует обратить внимание на следующие моменты:
- Правильный выбор номиналов элементов входной цепи для согласования с антенной.
- Точная настройка контура гетеродина на требуемый диапазон частот.
- Подбор емкости конденсатора автопоиска для оптимальной скорости сканирования.
- Экранирование высокочастотной части схемы для уменьшения помех.
- Использование качественного стабилизированного источника питания.
При правильной настройке можно добиться хорошей чувствительности и избирательности приемника даже с простейшей антенной.
Применение TDA7088T в любительских конструкциях
Благодаря своей простоте и доступности, микросхема TDA7088T часто используется радиолюбителями для создания различных конструкций:
- Миниатюрные FM-приемники
- Радиоприставки к смартфонам и планшетам
- FM-тюнеры для компьютерных акустических систем
- Встраиваемые радиомодули для самодельной техники
- Учебные конструкции для изучения принципов радиоприема
Простота схемы позволяет собрать работающий FM-приемник даже начинающим радиолюбителям.
Заключение
Микросхема TDA7088T представляет собой удачное и проверенное временем решение для создания компактных и экономичных УКВ-ЧМ приемников. Несмотря на появление более современных микросхем, TDA7088T по-прежнему остается популярным выбором благодаря простоте применения, низкой стоимости и хорошим характеристикам. Эта микросхема позволяет реализовать полноценный FM-приемник с минимумом внешних компонентов, что делает ее отличным выбором для портативных устройств и любительских конструкций.
УКВ-FM радиоприемник с кнопочной настройкой (TDA7088T)
Схема простого УКВ приемника — приставки на микросхеме TDA7088T для встраивания в электронную аппаратуру, цифровая настройка на станции.
Этот модуль можно встроить, например, в активную компьютернуюакустическую систему, или старый AM-приемник, даже ламповую радиолу, чтобы можно было принимать сигналы УКВ-ЧМ радиовещания в диапазоне 87-108 МГц. Модуль сделан на микросхеме TDA7088T, главное её достоинство в том, что налаживание приемника предельно простое, даже не нужно никаких приборов.
Только приблизительно уложить диапазон подстройкой гетеродинной катушки, ориентируясь по приему всех местных станций, и подогнать настройку входного контура, чтобы чувствительность была наибольшей. Еще одно преимущество TDA7088T, — это электронная настройка двумя кнопками.
Недостаток — нет шкалы. Все это позволяет встроить приемник куда угодно, где есть необходимое питание и УНЧ. А так же место для платы. Кнопки могут быть как на плате, так и выносными.
Принципиальная схема
Принципиальная схема УКВ приемника показана на рисунке 1. Микросхема располагается со стороны печатных проводников, а все детали с другой стороны.
Рис.1. Принципиальная схема УКВ-FM приемника с цифровой настройкой на TDA7088T.
Антенна W1 может быть чем угодно, как телескопический штырь, так и кусок монтажного провода. Входной контур -катушка L1 и конденсаторы С1 и С2. Вход УРЧ симметричный высокоомный, поэтому катушка без катушки связи или отводов. Резистор R1 ограничивает входное сопротивление антенного входа. Входной контур настроен на середину диапазона и при перестройке по диапазону не настраивается.
Гетеродинный контур на катушке L2, конденсаторе С4 и варикапе VD1. Напряжение настройки на варикап поступает с вывода 15 микросхемы. Настройка производится двумя кнопками S1 и S2. При нажатии на S2 происходит автоматический поиск радиостанции.
При повторном нажатии, — поиск и переход к следующей радиостанции. И так до конца диапазона.
Затем можно вернуться на начало диапазона, нажав кнопку S2. И снова повторить настройку кнопкой S1. При такой настройке есть важное достоинство, — на панели аппарата нужно установить только две кнопки. Это очень просто и не уродует аппарат.
Но есть и недостаток — отсутствие шкалы настройки. Выходное напряжение НЧ всего 100 mV, для входов большинства аппаратуры это мало, поэтому в схеме установлен дополнительный каскад УНЧ на транзисторе VT1. Если выходного напряжения ЗЧ в 100мВ достаточно, можно от каскада на VТ1 отказаться, и НЧ сигнал снимать с вывода 2 микросхемы.
Детали и конструкция
Напряжение питания от 3 до 6V. То есть от двух до четырех гальванических элементов. Если напряжение питания аппарата, куда устанавливается модуль, больше, можно его понизить интегральным стабилизатором, например, 78L05.
Рис.2. Печатная плата для УКВ приемника на микросхеме TDA7088T.
Катушки L1 и L2 бескаркасные. Внутренний диаметр 3 мм. L1 — 7 витков, L2 — 9 витков.
Провод ПЭВ 0,43. Подстройка катушек путем растягивания — сжимания. Гетеродинную катушку после настройки желательно зафиксировать каплей парафина, иначе может микрофонить.
Привалов Ю. РК-02-2016.
Документация, даташит на микросхему TDA7088T: Скачать (102 Кб).
Двунаправленное сканирование по частоте в УКВ радиоприемнике на микросхеме TDA7088T
Типовая схема включения TDA7088T микросхемы предусматривает только однонаправленное сканирование «вверх» по диапазону рабочих частот. В статье предложен простой способ введения в радиоприемник на этой микросхеме функции сканирования «вниз»..
Микросхема TDA7088T и ее аналоги широко применяются в недорогих портативных УКВ ЧМ радиоприемниках используют ее в своих конструкциях и радиолюбители [1, 2]. Отличительной особенностью этой микросхемы является возможность автоматической настройки на станцию путем сканирования диапазона. Помимо чисто конструктивного внешнего отличия приемника с автоматической настройкой от традиционного приемника с ручной настройкой (две кнопки вместо ручки переменного конденсатора), такое решение обладает важным достоинством: при достаточном уровне сигнала на входе приемника настройка на выбранную станцию поддерживается автоматически с помощью встроенной в микросхему системы автоподстройки частоты (АПЧ).
Однако есть и определенный недостаток — в типовой схеме включения этой микросхемы [3] в режиме автоматической настройки возможно только однонаправленное сканирование «вверх» по диапазону. В результате пользоваться таким приемником оказывается неудобно. Например, в Москве в диапазоне УКВ-2 (87,5…108 МГц) работают несколько десятков радиостанций. Поэтому для перестройки на соседнюю радиостанцию, работающую на более низкой частоте, необходимо кнопкой «Reset» сбросить настройку на начало диапазона и только затем, последовательно нажимая на кнопку «Scan» несколько десятков раз, настроиться на требуемую радиостанцию. Нередко при кратковременном нажатии на эту кнопку приемник не успевает перестроиться, и ту же станцию система АПЧ захватывает повторно. При слишком длительном нажатии или при слабом сигнале приемник может «проскочить» радиостанцию, и тогда процесс настройки приходится начинать заново.
Для устранения этого недостатка предложено исключить автоматическую и взамен ввести ручную настройку с помощью переменного резистора [4].
Настройка на станции при этом получается столь острой, что требуется применение многооборотного переменного резистора, а поскольку вывод 16 микросхемы остается свободным, система АПЧ уже не «удерживает» выбранную станцию. Поэтому возрастают требования к стабильности частоты гетеродина, а значит, и питающего напряжения. В справочных данных на микросхему TDA7088T [3] приводится также схема с ручной настройкой конденсатором переменной емкости и системой АПЧ на дополнительном варикапе, однако в этом случае целесообразно предусмотреть возможность отключения этой системы Следует отметить, что схемы УКВ приемников с аналоговым сканированием диапазона и последующим захватом частоты уже предлагались, в том числе и до широкого распространения микросхемы TDA7088T. Система полуавтоматической настройки приемника была предложена в [5], а практическая конструкция довольно сложного УКВ приемника с такой системой настройки — в [6]. В [7] дано описание системы автоматической настройки УКВ приемника. В этих конструкциях предусмотрено двунаправленное сканирование, однако они сложны в реализации и для модернизации приемника на микросхеме TDA7088T не подходят.
В то же время ввести в такой радиоприемник возможность сканирования «вниз» по диапазону оказалось несложно — для этого потребовалось добавить в него несколько деталей. На рисунке показан фрагмент схемы приемника, подлежащего доработке. Нумерация деталей соответствует схеме приемника «Posson» [1], вновь вводимые элементы показаны утолщенными линиями. Печатный проводник, соединяющий вывод 16 микросхемы TDA7088T и вывод кнопки SA1 (бывшей кнопки «Reset») с точкой соединения конденсатора С13 и резистора R2, необходимо аккуратно перерезать и в разрыв впаять диод VD1* — катодом к кнопке и микросхеме. Место разрыва проводника показано на схеме крестом. После такой доработки кнопка SA1 будет действовать как кнопка сканирования «вниз» по частоте. При нажатии на нее конденсатор С13 медленно разряжается обратным током диода VD1′ и варикапа VD1, а также через собственное сопротивление утечки и сопротивление утечки конденсатора С5. Напряжение на варикапе плавно уменьшается, его емкость увеличивается, а частота настройки приемника снижается.
Таким образом, настройка приемника при сканировании «вниз» полуавтоматическая, т. е. кнопку необходимо держать до тех пор, пока он не настроится на радиостанцию. После этого ее можно отпустить, чтобы остановиться на нужной радиостанции, или удерживать, чтобы продолжить сканирование. Режим работы кнопки «Scan» после переделки не изменяется.
Конденсатор С1′ установлен для подавления помех, наводимых на высо-коомную цепь вывода 16 микросхемы при отпущенной кнопке. Напряжение помехи может быть выпрямлено диодом VD1′, что может «сбить» настройку переменного конденсатора), такое решение обладает важным достоинством: при достаточном уровне сигнала на входе приемника настройка на выбранную станцию поддерживается автоматически с помощью встроенной в микросхему системы автоподстройки частоты (АПЧ).
Однако есть и определенный недостаток — в типовой схеме включения этой микросхемы [3] в режиме автоматической настройки возможно только
приемника. В случае, если эта кнопка расположена на плате приемника, устанавливать этот конденсатор не обязательно.
Автор модернизировал сувенирный приемник, выполненный в виде уменьшенной копии персонального компьютера, соединенного кабелем с отдельным блоком в виде уменьшенного манипулятора «мышь», на котором и были расположены две кнопки настройки. В этом случае установка конденсатора С1′ оказалась необходима.
При желании можно оставить
однонаправленное сканирование «вверх» по диапазону. В результате пользоваться таким приемником оказывается неудобно. Например, в Москве в диапазоне УКВ-2 (87,5…108 МГц) работают несколько десятков радиостанций. Поэтому для перестройки на соседнюю радиостанцию, работающую на более низкой частоте, необходимо кнопкой «Reset» сбросить настройку на начало диапазона и только затем, последовательно нажимая на кнопку «Scan» несколько десятков раз, настроиться на требуемую радиостанцию. Нередко при кратковременном нажатии на эту кнопку приемник не успевает перестроиться, и ту же станцию система АПЧ захватывает повторно. При слишком длительном нажатии или при слабом сигнале приемник может «проскочить» радиостанцию, и тогда процесс настройки приходится начинать заново.
Для устранения этого недостатка предложено исключить автоматическую и взамен ввести ручную настройку с помощью переменного резистора [4]. Настройка на станции при этом получается столь острой, что требуется применение многооборотного переменного резистора, а поскольку вывод 16 микросхемы остается свободным, сис-
Следует отметить, что схемы УКВ приемников с аналоговым сканированием диапазона и последующим захватом частоты уже предлагались, в том числе и до широкого распространения микросхемы TDA7088T. Система полуавтоматической настройки приемника была предложена в [5], а практическая конструкция довольно сложного УКВ приемника с такой системой настройки — в [6]. В [7] дано описание системы автоматической настройки УКВ приемника. В этих конструкциях предусмотрено двунаправленное сканирование, однако они сложны в реализации и для модернизации приемника на микросхеме TDA7088T не подходят.
В то же время ввести в такой радиоприемник возможность сканирования «вниз» по диапазону оказалось несложно — для этого потребовалось добавить в него несколько деталей.
На рисунке показан фрагмент схемы приемника, подлежащего доработке. Нумерация деталей соответствует схеме приемника «Posson» [1], вновь вводимые элементы показаны утолщенными линиями. Печатный проводник, соединяющий вывод 16 микросхемы TDA7088T и вывод кнопки SA1 (бывшей кнопки «Reset») с точкой соединения конденсатора С13 и резистора R2, необходимо
в приемнике функцию быстрой настройки на начало диапазона, добавив кнопку SB2′ «Reset», подключенную параллельно конденсатору С13. Можно также добавить кнопку SB 1′ для быстрого перехода в конец диапазона, включив ее последовательно с резистором R1′ сопротивлением 10… 100 кОм между нижним (по схеме) выводом конденсатора С13 и общим проводом приемника (минусом источника питания). Если установить резистор R1′ сопротивлением несколько десятков мегаом, то при нажатии на кнопку SB1′ будет выполняться медленное сканирование «вверх» по диапазону (аналогичное тому которое происходит «вниз» при нажатии на кнопку SA1).
Диод VD1′ — любой маломощный выпрямительный (серий КД102, КД103) или импульсный (серий КД521, КД522) кремниевый диод, необходимо только, чтобы его обратный ток был как можно меньше.
Конденсатор С1 ‘- керамический, например, К10-17 или для поверхностного монтажа К10-17в (или импортный), резистор R1* — любой маломощный. Кнопки можно применить любые малогабаритные с самовозвратом. Диод, конденсатор и резистор монтируют непосредственно на плате а дополнительные кнопки — на корпусе.
Модернизированный приемник налаживания не требует. Если сканирование «вниз» происходит слишком быстро, может потребоваться подбор диода VD1′ с меньшим обратным током. Делать вывод о том, годится ли установленный диод, можно только после его остывания после пайки, поскольку нагретый диод имеет повышенный обратный ток. Кроме того, проверять работу приемника до установки платы в корпус рекомендуется, избегая попадания света на диод VD1′ и варикап VD1 (если они в прозрачных стеклянных корпусах). Под действием света увеличивается обратный ток и сканирование «вниз» может быть слишком быстрым. Если подобрать подходящий диод не удается, можно увеличить емкость конденсатора С13, установив параллельно ему дополнительный конденсатор.
После предложенной доработки пользоваться приемником стало значительно удобнее.
Литература
1. Дахин М. Приемники с автоматической настройкой. — Радио, 2001 № 6, с. 33, 34
2. Карпенко А. Приемник MANBO и его доработки. — Радио, 2004, № 11, с. 56, 57.
3. TDA7088T FM receiver circuit for battery supply. — http://lib.chipdip.ru/160/ DOC000160443.pdf
4 Квашенко В. Ручная настройка в сканирующем приемнике. — Радио, 2003, № 5, с. 20.
5. Поляков В. Полуавтоматическая электронная настройка приемника. — Радио, 1981, №10, с. 35 36.
6. Альтшулер М. Экономичный УКВ приемник. — Радио, 2004, № 4, с 15-17; № 5, с. 7-9; №6, с. 14-16
7. Петровский С. Простая система настройки для УКВ ЧМ приемника. — http:// www. platan. ru/shem/pdf/ukv_chm. pdf
Автор: П. Максимов, г. Москва
fm-receiver-with-tda7088t-ic — MIKROE
Приемник, описанный в предыдущем проекте, имеет две микросхемы, один переменный конденсатор, две небольшие катушки и несколько довольно мелких других компонентов, поэтому его можно поместить в небольшую коробку, тщательно размещая компоненты.
Поэтому частота генератора увеличивается до тех пор, пока не будет выполнено условие f0-fS=73 кГц. При этом зарядка конденсатора останавливается по команде, подаваемой в цепь ПОИСКОВАЯ НАСТРОЙКА двумя детекторами (диодными блоками), расположенными в цепи ПРИГЛУШЕНИЯ. Схема AFC (автоматическая регулировка частоты) теперь получает свою роль и предотвращает изменение напряжения на контакте 16 до тех пор, пока снова не будет нажата кнопка RUN (это напряжение может варьироваться от 0 В до 1,8 В во время настройки).
При нажатии кнопки RESET конденсатор емкостью 100 нФ разряжается, напряжение на выводе 16 падает до нуля, и приемник устанавливается на нижнюю границу полосы пропускания, т. е. 88 МГц.
Вернемся к миксеру. На его выходе получается FM-сигнал 73 кГц, который модулируется программой первой найденной станции после нажатия кнопки RUN. Далее этот сигнал проходит активные фильтры, усиливается в усилителе ПЧ (ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПЧ) и поступает на вход демодулятора. Подключив выход демодулятора через КОНТУРНЫЙ ФИЛЬТР, сумматор (+) и резистор к ГУН, реализуется так называемая схема FFL (Frequency Feedback Loop), уменьшающая отклонения принимаемого сигнала от ±75 кГц до ±15 кГц.
TDA7088T Цепь FM-приемника для питания от батареи
Перейти к содержимомуВаджид Хуссейн
3013 просмотров TDA7088T представляет собой биполярную интегральную схему для использования в монофонических портативных и карманных радиоприемниках. Применяется, когда важен минимум периферийных компонентов (малых габаритов и низкой стоимости). Схема содержит систему частотной автоподстройки частоты (FLL) с промежуточной частотой (ПЧ) около 70 кГц.
Селективность достигается активными RC-фильтрами. Расстройка, связанная с ПЧ и слишком слабыми входными сигналами, подавляется схемой приглушения.
Buy from Amazon
TDA7088 Pinout
TDA7088 Pin Configuration
| Pin No | Pin Name | Description | |
|---|---|---|---|
| 1 | MUTE | Mute Output | |
| 2 | VoAF | Выходной сигнал звуковой частоты | |
| 3 | КОНТУР | Фильтр контура ЗЧ | |
| 4 | VP | Напряжение питания | 0038 |
| 5 | OSC | Oscillator Resonant Circuit | |
| 6 | IFFB | IF Feedback | |
| 7 | CLP1 | Low-Pass Capacitor 1 | |
| 8 | VoIF | Выход ПЧ на внешний конденсатор связи (высокочастотный) | |
| 9 | ViIF | Вход ПЧ на ограничитель-усилитель | |
| 10 | 0038 | ||
| 11 | ViRF | Radio Frequency Input | |
| 12 | ViRF | Radio Frequency Input | |
| 13 | CLIM | Limiter Offset Voltage Capacitor | |
| 14 | GND | Заземление | |
| 15 | CAP | Конденсатор фильтра All-Pass | |
| 16 | TUNE | Электрическая настройка/выход AFC |
TDA7088 Основные характеристики
- Оснащен всеми каскадами монофонического приемника от антенны до аудиовыхода
- Цепь отключения звука
- Поисковая настройка с одним варикапом
- Защита от неправильной полярности источника питания
- Снижение напряжения питания до 1,8 В.
