Danas je nabavljen UKV FM stereo radio prijemnik izrađen u samogradnji, a koji se bazira na gotovom modulu UKV FM mono/stereo radija oznake FMT njemačkog proizvođača RIM iz 1978. godine.
Tvrtka RIM (Radio Industrie München), prvotnog naziva “Radio RIM”, a kasnije “RIM Elektronic” osnovana je 1925. godine i poslovala je sve do 1991. godine kada ju je preuzeo njemački Conrad Electronic. Proizvodila je razne elektroničke uređaje, prvenstveno mjerne instrumente, indikatore i generatore signala za elektroniku te širok spektar uređaja za radio i audio tehniku (prijemnici, pojačala, miksete, ekvilajzeri i slično). Bila je poznata po tome što je izdavala kataloge u kojima su bili tehnički opisi, električne i montažne sheme te upute za podešavanje i spajanje svakog pojedinog uređaja.
Naš prijemnik sastoji se od tri funkcionalna sklopa: UKV FM radio modula, NF audio pojačala i mrežnog ispravljača sa stabilizatorom napona.
Radio modul RIM FMT
Elektronička shema RIM FMT modula je toliko jednostavna da nije potrebno crtati blok shemu. Vidimo da se čitav prijemnik sastoji se od tri osnovna bloka:
- FD 1 A (Valvo) – UKV FM tuner sa AFC regulacijom
- TBA 120S (Siemens) – MF pojačalo i FM demodulator
- MC 1310P (Motorola) – stereo dekoder
UKV tuneri serije FD1 (Valvo) svojedobno su se svrstavali u najbolje tunere na svijetu i ugrađivali su se u najbolje modele UKV FM prijemnika. Sadrže sve ulazne sklopove prijemnika do MF od 10,7 MHz: ulazni antenski filtar i RF pojačalo (BF 324), lokalni oscilator VCO (BF 451) i mješač (BF 324). Za podešavanje prijemne frekvencije koriste se četiri varikap diode tipa BB 204 kojima se paralelno ugađa frekvencija lokalnog oscilatora, ulazni antenski filtar i filtar za spregu RF pojačala sa mješačem. Također, dodatna varikap dioda BB 106 koristi se za automatsku kontrolu frekvencije, odnosno za samopodešavanje prijemnika na točnu frekvenciju radio postaje u rasponu cca ±300 kHz.
Nakon tunera slijedi keramički filtar za MF 10,7 MHz, a zatim se signal dovodi na integrirani krug TBA 120S koji u sebi sadrži sklopove MF pojačala i FM demodulatora. Gotovo svi FM demodulatori koji su izvedeni u integriranoj tehnici su koincidentnog tipa jer zahtijevaju najmanji broj vanjskih selektivnih krugova, odnosno filtra. Koincidentni demodulator se još naziva i kvadraturni ili produktni detektor te je isti ugrađen i u naš integrirani krug TBA 120S.
Kod koincidentnog demodulatora iskorištava se promjena faze FM moduliranih oscilacija. MF signal se prvo limitira u dovoljnoj mjeri da se poništi bilo kakav utjecaj amplitude signala na demodulirani signal te stoga nakon limitiranja dobivamo sinusni signal sa odsječenim vrhovima, dakle nešto najsličnije pravokutnom valnom obliku stalne amplitude i promjenjive frekvencije. Ovakav signal se zatim dovodi na zakretač faze tako da uz ulazni signal dobivamo još jedan signal kojemu je faza pomaknuta za 90° kada nema modulacije, odnosno fazni pomak se smanjuje ili povećava od 90° ovisno od jačine modulacije (cca u rasponu 45-135°). Takva dva signala sa faznim pomacima proporcionalnima modulaciji dovode se na dvostruki protufazni multiplikativni sklop gdje se vrši miješanje ova dva signala. Izlazni signal iz takvog sklopa imati će promjenu amplitude proporcionalnu faznom pomaku, odnosno devijaciji.
Demodulirani FM signal dovodi se zatim na PLL stereo dekoder MC 1310P koji radi na potpuno istom principu kao i PLL stereo dekoder LA 3350 koji smo opisali u objavi Clarion Compo Car Stereo G-501. U istoj objavi opisan je i princip stereo kodiranja i dekodiranja pa ovdje nećemo ponavljati sve te opise.
NF audio pojačalo
Izlazni stereo signal sa modula RIM FMT je razine svega stotinjak mV, pa je autor ugradio stereo NF audio pretpojačalo bazirano na široko rasprostranjenom integriranom krugu LM 387N koji u sebi sadrži dva niskošumna operacijska pojačala.
Mežni ispravljač sa stabilizatorom napona
Napajanje je izvedeno klasičnom kombinacijom mrežnog transformatora, punovalnog ispravljača i serijskog tranzistorskog stabilizatora napona. Izlazni napon je podešen na 27 V. Ovaj napon se zener diodom reže na 24 V kao maksimalni regulacijski napon za varikap diode u UKV tuneru, zatim se otpornikom i zener diodom reže na 15 V za napajanje stereo dekodera MC 1310P, a zatim se otpornicima dodatno smanjuje na 12 V za napajanje FM demodulatora TBA 120S i na potrebne napone za napajanje UKV tunera. Pojačalo sa LM 387N (za koji je dozvoljen maksimalni napon od 30 V) napaja se izravno naponom od 27 V.
Za kontrolu prijemne frekvencije pomoću napona koji se dovodi na varikap diode u UKV tuneru koriste se otpornički djelitelji napona. Promjeni frekvencije u rasponu 87,5 – 108 MHz odgovara napon u rasponu 3,5 – 24 V. S obzirom da je upotrijebljen standardni klizni potenciometar, isti ima hod klizača od svega 60 mm, a to je nedovoljno da bi se dobila dovoljna rezolucija skale, odnosno minimalni pomaci klizači uvelike bi mijenjali frekvenciju. Stoga je skala podijeljena na dva jednaka dijela te je na taj način njena ukupna dužina udvostručena:
- I opseg: 87,5 – 98 MHz (3,5 – 8,8 V)
- II opseg: 97,5 – 108 MHz (8,5 – 24 V)
Vidimo kako je odnos promjene napona i frekvencije prilično nelinearan, pa je takva i frekvencijska skala prijemnika. Kako bi se dodatno olakšalo podešavanje frekvencije dodana je još jedna mogućnost označena sa “lupe”, a ovime se trenutni opseg na kojem se nalazi klizač (područje oko trenutne frekvencije) može još dodatno razvući. Kad se tome pridoda AFC kontrola, podešavanje na točnu frekvenciju je osigurano. Sve ove frekvencijske kontrole su lako izvedive s obzirom da je ovdje zapravo potrebno samo manipulirati naponom, no puno teže bi bilo nešto takvo napraviti kada kapacitete ne mijenjaju varikap diode nego se to radi ručno pomoću promjenjivih kondenzatora. Stoga su tuneri koji se baziraju na VCO i varikap diodama puno zgodniji za frekvencijsku kontrolu (bilo analogno preko potenciometra ili digitalno preko PLL sklopa) od onih koji imaju više promjenjivih kondenzatora međusobno spregnutih na istoj osovini.
Što se tiče ostalih elemenata uratka iz samogradnje vidimo da nigdje nije ugrađen potenciometar za glasnoću pa je autor vjerojatno zamislio čitav sklop kao neku linijsku komponentu koja se spaja na vanjsko pojačalo snage. No i bez toga izlaz iz pretpojačala doveden na RCA (Cinch) konektore dovoljne je snage za ugodno slušanje radio stanica preko nekog standardnog zvučnika impedancije 4-16 Ω. Osim antenskih konektora (60 i 240 Ω) sa zadnje strane ugrađena su još dva DIN konektora koji nisu nigdje spojeni, no vjerojatno se željela ugraditi mogućnost korištenja pojačala sa LM 387N i za druge ulazne signale, npr. sa gramofona.
Test je pokazao neispravnost mrežne sklopke. Ovdje moramo primijetiti kako je kompletno kućište prijemnika aluminijsko, te je u njega uveden mrežni napon bez zaštitnog uzemljenja. Mrežnom sklopkom prekida se samo jedna naponska linija, a uz to je i sama sklopka metalna. Ovo je vrlo rizično rješenje, jer se zbog neispravnosti sklopke ili mrežnog transformatora lako može dogoditi da fazni napon probije na kućište uređaja i dodirni dio sklopke. Nadalje je utvrđeno da ne radi AFC funkcija, a greška je bila u lošem lemnom kontaktu AFC sklopke sa tiskanom pločicom. Kada su ove dvije neispravnosti otklonjene prijemnik je proradio sukladno očekivanjima.
Autor ovog prijemnika imao je sreće tijekom 1970/80-tih godina nabaviti ovaj odlični UKV FM tuner te nije ni čudo da je uloženo truda i vremena u izradu adekvatnog kućišta te napajanja i pojačala od dostupnih komponenti. Naravno da su se u to doba već mogli kupiti najrazličitiji gotovi tvornički radio prijemnici jednakih ili boljih mogućnosti od ovog RIM-ovog modula, no to je još uvijek bilo i doba u kojemu se isplatila samogradnja većine elektroničkih sklopova ukoliko bi povoljno nabavili potrebne komponente ili module. Stoga čestitamo autoru na njegovom uratku, a isti nam je danas opet odlično poslužio za osvježenje znanja iz temelja radio prijemne tehnike 🙂