Elektor

1/99

16

Entwurf von G. Baars, PE1GIC

AM/FM/SSB-

Empfänger

Teil 1: Schaltungsbeschreibung

Der AM/FM/SSB-

Empfänger wird in

zwei aufeinanderfol-

genden

Beiträgen

beschrie-

ben. Er hat

einen Fre-

quenzbereich

von 150 kHz bis

30 MHz und ver-

fügt über eine von

einem Mikroprozes-

sor gesteuerte PLL-

Syntheseabstim-

mung. Bei der Ent-

wicklung wurde vor

allem darauf geachtet,

die für Elektroniker

ohne HF-Erfahrung

beim Nachbau häufig

auftretenden Pro-

bleme von vorne her-

ein zu eliminieren.

Spezifikationen

➧ Doppelsuper, 1. ZF 45 MHz, 2. ZF 455 kHz

➧ AM-, FM- und SSB-Empfang

➧ Mikroprozessorsteuerung der Syntheseabstimmung und ande-

rer Empfängerfunktionen

➧ Empfangsfrequenzbereich 150 kHz bis 32 MHz, Abstimmung in

1-kHz-Schritten

➧ Umschaltbare ZF-Bandbreite: 3 kHz (schmal) oder 12 kHz

(breit)

➧ Interner 6-Band-Preselektor mit automatischer Umschaltung

➧ 12er-Tastatur für Frequenzeingabe, Bandbreiten- und Betriebs-

artumschaltung

➧ Stationsspeicher für 21 Frequenzen inklusive Bandbreiten- und

Betriebsarteinstellung

➧ Unterdrückung unerwünschter Mischprodukte >50 dB

➧ NF-Ausgangsleistung ca. 1 W/8 Ω

➧ Stromaufnahme max. 400 mA bei 15 V (90 mA weniger ohne NF

und LC-Displaybeleuchtung)

HOCHFREQUENZ

Die Vereinfachung des Nachbaus war
für den Entwickler natürlich keine Ver-
einfachung. An vielen Stellen mußten
Lösungen gefunden werden, um den
Schwierigkeitsgrad bei Aufbau und
Abgleich zu verringern. Vor allem soll-
ten selbst zu wickelnde Spulen mög-
lichst ganz außen vor bleiben, ebenso
waren spezielle HF-Meßgeräte für den
Abgleich nicht zugelassen.
Bis auf eine einzige Spule werden
daher nur fertig erhältliche Indukti-
vitäten und Filter eingesetzt. Die Schal-
tung wurde schließlich so weit opti-
miert, daß sie bei einwandfreier
Bestückung der Platine auf Anhieb
funktioniert. Für den Abgleich des
Empfängers benötigt man außer einem
Multimeter keine weiteren Meßgeräte,
und für den eigentlichen (HF-)Abgleich

noch nicht einmal das, weil das einge-
baute S-Meter verwendet wird.

D

A S

K

O N Z E P T

Das Blockschaltbild des Empfängers ist
in Bild 1 dargestellt. Vom Konzept her
handelt es sich um einen Doppelsuper,
also um einen Überlagerungsempfän-
ger mit zwei Oszillatoren, zwei
Mischern und zwei Zwischenfre-
quenzverstärkern. Dabei wird für die
erste Zwischenfrequenz eine “hohe”
ZF verwendet, die deutlich über der
höchsten zu empfangenden Signalfre-
quenz liegt.
Das Antennensignal wird zuerst durch
einen Vorkreis (Preselector) geführt, um
die Gefahr von Interferenzen und
Kreuzmodulation durch sehr starke
Signale außerhalb des Empfangsbe-
reichs zu verringern. Der Vorkreis wird
von Hand abgestimmt, um eine mög-
lichst gute Vorselektion zu erreichen.
Der Vorkreis dient aber auch dazu, die

Abhängigkeit von der verwendeten
Antenne zu verringern. Tatsächlich
kann man so ziemlich alles an Anten-
nen anschließen, von der einfachen
Teleskopantenne über die Lang-
drahtantenne bis hin zu einem ausge-
wachsenen “Beam” mit 50 Ω Kabelim-
pedanz. Als Zimmerantenne kann man
natürlich auch die in Elektor September
veröffentlichten magnetischen Schlei-
fenantennen in Erwägung ziehen.
Auf den Preselector folgt ein Vorver-
stärker mit manuell einstellbarer Ver-
stärkung. Auch hier gilt die Devise,
starke Signale von der nächsten Stufe,
dem Mischer, fernzuhalten. Wer sich
mit dem Kurzwellenempfang noch
nicht näher befaßt hat, dem sei gesagt,
daß es viel wichtiger ist, starke Störsig-
nale vom Empfänger fernzuhalten, als

im Rauschen nach schwachen Signa-
len zu lauschen.
Das Oszillatorsignal für den ersten
Mischer wird von einem Synthesizer
geliefert, der in 1-kHz-Schritten zwi-
schen 45,150 MHz und 77,000 MHz
abgestimmt werden kann. Der Syn-
thesizer besteht aus den bekannten
Zutaten: einem VCO (spannungsge-
steuerten Oszillator), einem Vorteiler
und einem Schleifenfilter zur Unter-
drückung der Referenzfrequenz (hier
1 kHz). Zusammen mit anderen Teil-
schaltungen des Empfängers wird
auch der Synthesizer durch einen zen-
tralen Mikrocontroller gesteuert.
Das Ausgangssignal des ersten
Mischers durchläuft ein 45-MHz-Filter
mit einer Bandbreite von etwa 15 kHz.
Das Filter hat in erster Linie die Auf-
gabe, die Spiegelfrequenz des zweiten
Mischers von 44,090 MHz (44,545-
0,455) zu unterdrücken.

Das erste ZF-Signal (45 MHz) wird
durch den zweiten Mischer mit dem
Signal des zweiten Oszillators auf 455
kHz heruntergemischt. Der zweite
Oszillator ist ein Quarzoszillator mit
einer Frequenz von 44,545 MHz. Am
Ausgang des zweiten Mischers liegen
zwei Bandpaßfilter, ein schmales mit
einer Bandbreite von 3 kHz für den SSB-
Empfang und ein breites mit 12 kHz
Bandbreite für AM- und FM-Empfang.
Die Verstärkung beider ZF-Verstärker
(45 MHz und 455 kHz) wird über eine
AGC (automatic gain control) geregelt.
Da die AGC-Spannung von der emp-
fangenen Signalstärke abhängt, kann
sie auch für die S-Meter-Anzeige ver-
wendet werden.
Der letzte 455-kHz-Verstärker ist mit
den beiden Demodulatoren für AM

und FM und einem Produkdetektor
für SSB verbunden. Der Oszillator des
Produktdetektors kann etwas gezogen
werden, um zwischen unterem und
oberem Seitenband (USB/LSB) wählen
zu können. Das entsprechende Poti ist
mit BFO (für beat frequency oscillator)
bezeichnet. Die Auswahl des verwen-
deten Demodulators erfolgt durch
Analogschalter an den jeweiligen Aus-
gängen, genauso sind auch an den
Ausgängen der 455-kHz-Filter Analog-
schalter für die Filterwahl angeordnet.
Bevor das demodulierte Signal zum
NF-Verstärker gelangt, durchläuft es
noch ein NF-Bandpaßfilter als “Sprach-
filter” mit Eckfrequenzen von 450 Hz
und 3,3 kHz.
Der Mikroprozessor steuert nicht nur
die Syntheseabstimmung, sondern
auch den Preselector, die Auswahl der
Filterbreite (breit/schmal) und der
Demodulation (FM/AM/SSB) und die

17

Elektor

1/99

Keyboard

LCD

Preselector

HF-
Verstärkung

S meter

Lautstärke

BFO

Abstimmung

Band-

Wahl

VCO

Mischer 1

ZF 1

Mischer 2

Synthesizer

FM

DEM.

AM

DEM.

SSB DET.

÷ 64
÷ 65

45 MHz

ZF 2

455 kHz

455 kHz

12 kHz

44,545 MHz

455 kHz

3 kHz

weit

980084 - 11

AGC

FM

AM

SSB

schmal

Dreh-
enkoder

Bild 1. Blockschaltbild des Empfängers, der als Doppelsuper mit hoher
erster Zwischenfrequenz von 45 MHz ausgelegt ist. Die Steuerung des
Abstimm-Synthesizers und vieler anderer Funktionen erfolgt durch
einen PIC-Mikrocontroller.

1

Anzeige mit
dem LC-Dis-
play. Die Ein-
gabe erfolgt durch einen Drehknopf
mit Drehenkoder für die Abstimmung
und durch eine kleine Tastatur für die
direkte Frequenzeingabe und ver-
schiedene andere Funktionen wie die
Speicherfunktionen und die manuelle
Bandbreitenumschaltung.

E

M P F Ä N G E R S C H A L T U N G

Ein Blockschaltbild ist schnell gezeich-
net, bis zu einer vollständig ausgear-
beiteten Schaltung, die alle Spezifika-
tionen erfüllt, ist es hingegen ein ziem-
lich langer und manchmal mühsamer
Weg. Vom Umfang der Schaltung sollte
man sich nicht abschrecken lassen, die
Struktur entspricht tatsächlich weitge-
hend dem Blockschaltbild, dessen Teile
im Schaltplan kurz besprochen werden
sollen:

Preselector
Das aktive

Element ist der Dual-gate-MOSFET
BF961 (T1), der eine minimale
Bedämpfung der Induktivitäten im
Preselector garantiert. Die Umschal-
tung erfolgt durch Pin-Dioden, die mit
den Ausgängen eines Dezimalzählers
verbunden sind, der wiederum vom
Mikroprozessor angesteuert wird. Die
Reproduzierbarkeit der Ergebnisse in
diesem Schaltungsteil ist durch die Ver-
wendung von Festinduktivitäten der
E-12-Reihe gegeben, deren Güte dank
der geringen kapazitiven Belastung
von seiten des MOSFETs nicht beein-
trächtigt wird. Der Preselector hat
sechs Bereiche:

1:

150 bis 370 kHz

2:

370 bis 900 kHz

3:

900 bis 2200 kHz

4:

2200 bis 5400 kHz

5:

5400 bis 13200 kHz

6:

13200 bis 32000 kHz

Der induktive Teil des Preselectors bil-
det in Verbindung mit einem Kapa-
zitätsdiodenpaar (D13/D14) den abge-
stimmten Resonanzkreis. Die
Abstimmspannung der Dioden wird
durch das Poti P1 im Bereich zwischen
0 und 9 V variiert.
Die Verstärkung des MOSFETs wird
ganz konventionell durch die Gleich-
spannung am zweiten Gate mittels P2
eingestellt. Obwohl der Preselector
eine gute Vorselektion bewirkt, folgt
auf die MOSFET-Stufe noch ein
zusätzlicher Bandpaß mit zwei Saug-
kreisen L9-C17 und L11-C18, so daß
Spiegelfrequenzen und außerhalb des
Empfangsbereichs liegende Mischpro-
dukte mit -50 dB praktisch ganz elimi-
niert werden.

18

Elektor

1/99

C4

10n

C5

100n

L3

0mH82

D3

D4

R2

330

Ω

C2

10n

C3

100n

L1

1mH5

D1

D2

R1

330

Ω

L2

1mH5

C6

10n

C7

100n

L4

120

µ

H

D5

D6

R3

330

Ω

C8

10n

C9

100n

L5

18

µ

H

D7

D8

R4

330

Ω

C10

10n

C11

100n

L6

3

µ

H3

D9

D10

R5

330

Ω

C12

10n

C13

100n

L7

0

µ

H68

D11

D12

R6

330

Ω

C1

6p8

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

D14

BB112

D13

BB112

R7

1 M

R8

100k

P1

50k

C14

100n

C15

100n

P2

50k

R9

100k

R10

330k

C16

100n

R12

680

Ω

R67

47k

R13

15k

R15

68k

R14

33k

R16

180

Ω

R17

3k3

C17

10p

C18

10p

C20

100n

C104

100n

C22

100n

C19

220p

C23
15p

R11

33k

C21

22p

R18

1k

L9

0

µ

H33

L11

0

µ

H22

L8

4

µ

H7

L10

4

µ

H7

T1

BF961

C83

220p

T2

BF961

L12

L13

1

3

2

45M15AU

MB501-L

IC4

OUT

MC

IN

IN

4

6

2

5

1

8

L15

1

4

2

3

5

SFR455J

L16

1

4

2

3

5

A55GGP

R20

2K2

R19

2K2

C26

10n

C28

10n

L14

LMC4101

1

2

4

5

3

C25

100n

R23

5k6

R24

5k6

R68

3k3

R44

270

Ω

R47

560

Ω

R45

33k

R50

47k

R51

56

Ω

R21

10k

R25

10k

R22

10k

R26

10k

R48

47k

R49

12k

R43

47k

C27

10n

C29

10n

D15

BA182

D17

BA182

D16

D18

C31

100n

C32

100n

C30

10n

T5

BF245C

C67

100n

C64

150p

D24

BB509

C66

100n

D25

BAT82

L21

MC33171

IC3

2

3

6

7

4

1

5

C72

10n

C68

5p6

T6

BFR91

R46

15k

C70

100n

C71

100n

C76

100n

C77

1n

C79

100n

C82

100n

C74

220n

C69

100n

C75

1n

C24

56p

C65

220n

R52

33k

R55

2k2

C73

1

µ

16V

R54

82k

R53

47

Ω

C78

1n

C100

10

µ

63V

L23

100

µ

H

C80

100p

C81

40p

X3

1MHz

SCLK

SDATA

SENABLE

C33

100n

C34

100n

C35

100n

R27

5k6

C39

1n

C37

100n

C41 1n

C46

3n3

C38

100n

X1

44.545MHz

C40

4p7

TCA440

IFOUT

RFIN

IFDEC

MULIN MULIN

IC1

MIXO

IFIN

MIXO

IFIN

RFIN

MOUT

OSC

AGC

AGC

14

15

12

16

13

11

10

8

7

1

6

5

9

2

4

3

L17

0

µ

H56

C42

22p

C36

100n

C44

4

µ

7

16V

C45

2

µ

2

16V

R29

39k

R28

8k2

R30

12k

R31

220k

R32

2k2

R33

2k2

R34

82k

R36

47k

R35

82k

R37

22k

R42

22k

R59

10k

R60

47k

R63

1k

D20

BAT85

D19

BAT

L18

C47

47p

C48

100n

C50

10n

C51

100p

C52

2n2

T3

BF245C

C49

100p

L19

YMCS17105R2

D21

BAT85

D22

BAT85

NE612

IC2

OUTA

OUTB

INA

INB

OSC

OSC

1

2

5

6

7

4

8

3

T4

BS170

R38

22k

C58

100n

C60

10n

C61

22n

C62

3n3

C63

100n

C57

100n

C59

470p

C55

100n

R39

22k

C54

100n

X2

CSB455A

R40

15k

R41

330k

L20

1mH

L22

1mH

P4

50k

D23

BB509

85

10k

P3

M 1

0 m A 1 . . . 1 m A 5

T7

BS170

LMC4101

C84

100n

R56

47k

C87

100n

T8

BS170

C85

100n

R57

47k

C88

100n

T9

BS170

C86

100n

R58

47k

C89

100n

C90

22n

C91

4n7

R61

560k

R62

3k9

T6

BC549C

C92

10n

C93

3n9

C94

1n

C98

100n

R64

12k

R65

47k

C95

10n

P5

50k

LM386-3

IC6

2

3

5

6

4

1

7

8

C99

220

µ

16V

8

Ω

LS1

1W

C97

1

µ

5

16V

C96

220

µ

16V

78L05

IC7

78L09

IC8

C103

10

µ

63V

C101

10

µ

63V

C102

10

µ

63V

S

+

9V

5V

9V

9V

9V

9V

5V

9V

9V

12V

12V

9V

5V

+12V

LS1

AM

SSB

FM

MIXER

3kHz

12kHz

WIDE

NARROW

VFO

*

SYNTHESIZER

9V

WIDE

NARROW

UAM

UAM

USSB

UFM

SSB

USSB

UFM

2x

2x

980084 - 12

*

0...9V

0...2V8

0V

2V1

2V1

2V9

1V8

9V

*

0V2

1V7

0V7

0V2

1V

0...8V

0V

0V

5V5

4V6

1V2

0V5

2V3

2V4

2V5

0V/5V

2V4

2V

0V2/4V8

9V

1V5

1V5

2V

1V5

2V

2V

8V

2V

0...0V5

0...0V6

*

0...0V3

SIGNAL

0V

0V

1V4

1V4

C56

1n

4V3

3V3

4V3

4V9

0V

BFO

0V

0V

0V

0V/5V

0V/5V

5V/0V

0V

2V

3V5

1V4

0V

1V4

1V4

6V

6V

zie tekst

*

see text

*

siehe Text

*

voir texte

*

1

st

C43

100n

5V8

C53

10p

AN

5V

0V

D1...D12 = BA479S

0

µ

H56

PRESELECTOR

RF-GAIN

4T

3T

4V8/0V2

MC145156-2

PDOUT

IC5

DATA

FIN

CLK

SW2

SW1

OUT

RA1

OSC

MC

10

11

12

13

EN

15

14

19

IN

18

6

8

5

7

1

R66

1

Ω

BS170

D

G

S

BF245

G

D

S

BF961

G2

G1

D

S

2

Bild 2. Die Schaltung der eigentlichen
Empfängerplatine, in der sich die Funkti-
onsgruppen des Blockschaltbilds leicht
wiederfinden lassen.

Erster Mischer und Synthesizer
In Kurzwellenempfängern der geho-
benen Klasse wird im ersten Mischer
ein doppelt symmetrischer Mischer
(double balance mixer DBM) verwen-
det, um sehr
gutes Großsig-
nalverhalten

zu garantieren. Der Nachteil eines pas-
siven DBM liegt in der benötigten
hohen Oszillatorspannung (typisch 7
dBm) und in dem ebenfalls hohen
Mischverlust (Pegelverlust beim

Mischen) von
etwa -7 dB. Bei
dem hier vor-

gestellten Empfänger wurde für den
ersten Mischer ein Dual-Gate-MOS-
FET gewählt, der im Gegensatz zum
passiven Mischer eine Mischverstär-
kung von 10 dB liefert und mit einem
relativ kleinen Oszillatorsignal aus-
kommt.
Die Kombination eines Synthesizers

19

Elektor

1/99

IC4b

SRG4

C1/

10

1D

7

6

9

3

4

5

R

IC4a

SRG4

C1/

2

1D

15

14

1

11

12

13

R

IC3b

SRG4

C1/

10

1D

7

6

9

3

4

5

R

IC3a

SRG4

C1/

2

1D

15

14

1

11

12

13

R

K1

K2

K4

K3

K5

S0

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S6

S1

S0

S5

S4

S8

S10

S9

S11

S7

S3

S2

S0

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

PIC16

IC1

OSC1

MCLR

OSC2

F84-
04/P

RA4

RA1

RA0

RA2

RA3

RB0

RB1

RB2

RB3

RB4

RB5

RB6

RB7

17

18

13

12

11

10

16

14

15

1

3

9

8

7

6

2

4

5

R1

4k7

R2

15k

R4

15k

R3

15k

R8

22k

R9

10k

C2

100n

C1

27p

C3

100n

C4

100n

C5

100n

C14

100n

C9

100p

C8

100n

C10

100n

C12

100n

C13

100n

C6

100n

C7

100n

D1

1N4148

CTRDIV10/

IC2

CT=0

CT

≥

5

74HCT4017

DEC

14

13

15

12

11

10

4

9

6

5

1

7

3

2

&

+

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

T1

BS170

R6

100

Ω

500mW

R7

150

Ω

D2

S2

D3

S3

D4

S4

D5

S5

D6

S6

D7

S7

D8

S8

D9

S9

D10

S10

D11

S11

D12

S12

D13

S13

S6'

S1'

S0'

S5'

S4'

S8'

S10'

S9'

S11'

S7'

S3'

S2'

KEYB'

10k

P1

S0'

S1'

S2'

S3'

S4'

S5'

S6'

S7'

S8'

S9'

S10'

S11'

KEYB'

ENCODER

S1

2

3

1

+ M

– M

+ B

– B

M1

BACKLIGHT

7812

IC5

78L05

IC6

D14

1N4001

C11

470

µ

25V

IC3

16

8

IC4

16

8

IC2

16

8

R5

10k

SERCLK

SERRES

A

B

PRESET

PCLK

KEYB

SCLK

SDATA

SENABLE

SCLK

SDATA

SENABLE

FM

SSB

AM

FM

SSB

AM

+15V

400mA

KEYB

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

LC DISPLAY

5V

5V

12V

5V

12V

5V

5V

5V

5V

DEN

DEN

IC3, IC4 = 4015

5V

980084 - 13

+12V

"7"

"3"

"6"

"9"

"#"

"2"

"5"

"8"

"0"

"1"

"4"

" "

3

Bild 3. Der digitale Teil des Empfän-
gers besteht im wesentlichen aus
dem Mikrocontroller PIC16F84 und
vier 4015-Schieberegistern.

mit dem MC1456-2 von Motorola und
dem speziellen Teiler MB501L von
Fujitsu ergibt eine PLL mit einer Schritt-
weite in der Größe der Referenzfre-
quenz von 1 kHz, die von der Quarz-
frequenz (X3 = 1 MHz) durch einen
Teiler auf dem PLL-Chip abgeleitet
wird. Der MC14156-2 wird vom Mikro-
controller seriell gesteuert. Das vom
Phasenvergleicher des PLL-ICs gelie-
ferte Fehlersignal wird vom Schleifen-
filter mit dem Opamp IC3 (MC33171)
gefiltert. Da die 1-kHz-Komponente
durch das Filter minimiert werden
muß, ergibt sich eine relativ lange Ein-
schwingzeit der PLL. Bei der größt-
möglichen Frequenzänderung des
VCOs von 45,150 auf 77,000 MHz
beträgt die Änderungszeit etwa 100 ms.
Durch Verwendung des PDOUT-Aus-
gangs des Synthesizer-ICs kann das
Schleifenfilter einfach gehalten werden.
Der MC33171 wird vor allem deshalb
verwendet, weil er einen Ausgangs-
spannungsbereich “rail-to-rail” auf-
weist, das heißt, von Masse (0 V) bis zur
vollen Höhe der Betriebsspannung.
Das ist auch erforderlich, damit der
über die Kapazitätsdiode abgestimmte
VCO ohne Aussetzer den gesamten
Frequenzbereich überstreicht. Tatsäch-
lich ist der Frequenzbereich des VCOs
etwas überdimensioniert, er reicht bei
einer Steuerspannung zwischen 0 und
9 V von 37 bis 85 MHz.
Das Ausgangssignal des VCOs wird
kapazitiv ausgekoppelt und gelangt
weiter zum Mischer (T2) und über die
Pufferstufe mit T6 auch zum ECL-Ein-
gang des Teilers MB501L (IC4).

ZF-Verstärker, AM/FM-Demodulator
und SBB-Detektor
Alle Funktionen, die im Blockschaltbild
zwischen dem ersten ZF-Filter und
dem Ausgang des letzten ZF-Verstär-
kers angesiedelt sind, werden durch
ein einziges IC realisiert, den TCA440.
Dieser alte Bekannte aus dem Hause
Siemens enthält einen Vorverstärker,
einen Oszillator, einen ZF-Verstärker
und eine AGC mit einem Dynamikbe-
reich von 100 dB (letzteres ist für KW
nicht unbedingt erforderlich). Die bei-
den 455-kHz-ZF-Filter für “schmal” (3
kHz Bandbreite) und “weit” (12 kHz
Bandbreite) sind mit dem TCA440 über
PIN-Dioden verbunden, die vom
Mikrocontroller aus geschaltet werden.
Es können auch andere Filter als die
angegebenen Toko-Typen verwendet
werden, solange die Eingangsimpe-
danz 2,2 kΩ beträgt und die 3-dB-
Bandbreiten etwa vergleichbar sind.
Der TCA440 steuert das S-Meter direkt
über seinen AGC-Ausgang. Mit P3
kann man unterschiedlich empfindli-
che Drehspulinstrumente anpassen.
Das Oszillatorsignal für den zweiten
Mischer liefert ebenfalls der TCA440
mit seinem internen Oszillator, der mit
einem externen Quarz und ein paar

passiven Bauteilen eine stabile Fre-
quenz von 44,545 MHz bereitstellt.
Der SSB-Demodulator ist mit dem
bekannten NE612 (alternativ: N602)
bestückt, der einen symmetrischen
Mischer und einen Oszillator enthält.
Letzterer ist mit einem preiswerten
455-kHz-Keramikfilter verbunden, das
über eine Kapazitätsdiode (D23) “gezo-
gen” wird. Der erzielte Variationsbe-
reich von ±2 kHz reicht für die
Abstimmung auf USB oder LSB (obe-
res oder unteres Seitenband) mit dem
BFO-Poti aus.
Der FM-Demodulator ist ein klassischer
Ratio-Detektor mit einem eingangssei-
tigen FET-Verstärker. Der Detektor ist
empfindlich genug, um auch bei einem
Schmalband-FM-Signal (FM-CB-Funk
auf 27 MHz) eine ausreichende Aus-
gangsamplitude zu erzielen.
Der AM-Demodulator besteht nur aus
einer einzigen Diode, D20, die über
R29/C45 auch das AGC-Steuersignal an
den AGC-Eingang des TCA440 liefert.
Die drei abgleichbaren Kreise in diesem
Schaltungsteil sind 455-kHz-Fertigspulen
von Toko mit eingebauten Kondensato-
ren. Man kann auch andere 455-kHz-
Kreise einsetzen, solange das Verhältnis
zwischen Primär- und Sekundärwick-
lung 20:1 beträgt (bei L14 und L18) und
wenn die Anzapfung genau in der Mitte
der Primärwicklung liegt (bei L19).

NF-Teil
Als Analogschalter werden drei Klein-
signal-FETs vom Typ BS170 verwendet,
die entweder das AM-, FM- oder SSB-
Signal zum NF-Filter mit T10 weiterge-
ben. Die Gate-Anschlüsse der FETs
werden vom Mikroprozessor aus
gesteuert. Mit Eckfrequenzen von 450
Hz und 3,3 kHz läßt das Filter nur den
Sprachfrequenzbereich passieren, so
daß außerhalb liegende Störsignale
abgeschwächt werden, bei SSB-Emp-
fang auch das Signal der benachbarten
Station. Als NF-Endstufe ist der altbe-
währte LM386 mit 1 W Ausgangslei-
stung an 8 Ω gut ausreichend sowohl
für Stationslautsprecher als auch für
niederohmige Kopfhörer.

R

U N D U M D E N

M

I K R O C O N T R O L L E R

Der Schaltplan der digitalen Abteilung
des Empfängers ist in Bild 3 zu sehen.
Auch die Stromversorgung ist weitge-
hend in diesem Schaltungsteil enthalten.
Als Mikrocontroller wird der bekannte
PIC16F84 von Mikrochip eingesetzt,
der für seine Aufgaben im Empfänger
ein Programm von etwa 1 KByte in sei-
nem internen ROM enthält. Fertig pro-
grammierte PICs sind im Elektor-Soft-
ware-Service erhältlich.
Das EEPROM des PICs wird für die
Speicherung von Frequenzen und Ein-
stellungen verwendet. Da an die Takt-
frequenz des Controllers keine hohen
Ansprüche gestellt werden, kann ein

einfaches RC-Netzwerk (R1/C1) ver-
wendet werden. Der Controller wird
mit etwa 4 MHz getaktet, ist aber nur
aktiv, wenn er gebraucht wird. Um
einen möglichst ungestörten Empfang
zu ermöglichen, ist der Controller die
meiste Zeit im Sleep-Modus.
Drei der vier Schieberegister vom Typ
4015 erweitern die I/O-Funktionalität
des PICs zu einem 12-bit-Schieberegi-
ster, das verwendet wird, um die Tasta-
tur und das LC-Display zu bedienen.
Die Kontakte der Taster sind nicht als
Matrix geschaltet, sondern haben auf
einer Seite einzelne Anschlüsse und lie-
gen auf der anderen Seite an einer
gemeinsamen Leitung. Das Betätigen
eines Tasters verursacht einen Interrupt,
der den schlafenden Prozessor weckt
und seine Dienste anfordert. Die gleiche
Wirkung hat das Drehen am Dreh-
enkoder S1. Der hier verwendete Enko-
der von Bourns liefert 24 Schaltzyklen
bei einer vollen Umdrehung. Mit dem
Drehenkoder läßt sich der gesamte
Empfangsbereich kontinuierlich durch-
stimmen - man muß nur so lange dre-
hen, bis das LC-Display die gewünschte
Frequenz anzeigt und dann den Presel-
ector auf besten Empfang abstimmen.
Alternativ kann man die gewünschte
Frequenz auch direkt über die Tastatur
eingeben und von da aus, wenn
gewünscht, mit dem Drehenkoder in
jede Richtung weiter abstimmen. Die
beiden Kontakte des Drehenkoders
sind direkt mit zwei I/O-Anschlüssen
des PICs verbunden. Die Kontaktent-
prellung erfolgt sowohl durch Hard-
ware (RC-Glieder R4/C4 und R3/C5) als
auch durch die Software. Die übrigen
I/O-Anschlüsse des PICs steuern den
seriellen Synthesizer (RB5, RB6, RB7)
und über den Dezimalzähler IC2 den
Preselector (RB2, RB3).
Die Stromversorgung verwendet kon-
ventionelle dreibeinige Spannungsreg-
ler der 78- und 78L-Reihe, um vier
geregelte Spannungen zu liefern: 12 V,
9 V und zwei mal 5 V. Der 9-V-Regler
und der eine 5-V-Regler sind aus-
schließlich zur Versorgung der “analo-
gen” Empfängerschaltung in Bild 2
zuständig, sie erhalten eingangsseitig
die schon geregelte 12-V-Spannung von
der “digitalen” Mikrocontroller-Platine.
Die größte Belastung bilden für den 12-
V-Regler der NF-Verstärker, die S-Meter-
Beleuchtung und die LCD-Hinter-
grundbeleuchtung (wenn verwendet).
Die unstabilisierte Spannung am Ein-
gang des 12-V-Reglers sollte mindestens
15 V betragen. Als Rohstromversorgung
läßt sich gut ein Steckernetzteils ver-
wenden, das aber für wenigstens 450
mA ausgelegt sein sollte.

980084-1e

Der zweite und letzte Teil in der nächsten
Ausgabe beschreibt den Aufbau, den
Abgleich und die praktische Verwendung
des Empfängers.

20

Elektor

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