Старая ламповая радиола работает в УКВ диапазоне на частотах 65,8 – 73 МГц, а так хочется послушать станции с той же частотной модуляцией (FM ) в верхнем диапазоне УКВ на частотах 88 – 108 МГц. Существует несколько способов переделок.
Способ первый. Выход частотного детектора с промышленного приёмника подсоединить к ламповому входу УНЧ радиолы, к входу звукоснимателя или регулятора громкости. Но такой симбиоз мне не очень нравится.
Способ третий. Встроить в радиолу готовый блок УКВ отхорошего современного приёмника. Заранее вижу сложности по установке кнопок настройки и управлению этим блоком.
Можно и дальше перечислять другие способы, а поэтому я остановился на самом простом способе, который стар, как и сама радиола, но вполне себя оправдал. К самому приёмнику добавляется только ручка настройки гетеродина, ибо только он и будет перестраиваться. Берётся одна единственная микросхема с классическими пьезокерамическими фильтрами на 10,7 МГц и фильтром дискриминатора (детектора). По крайней мере, промежуточная частота с детектором уже настроены, работы остаётся немного, уложить катушку гетеродина и настроить селективный усилитель высокой частоты. Всю схему тюнера мне не хочется вырисовывать. Микросхем с классической промежуточной частотой 10,7великое множество, возможно, у каждого есть своя любимая. В давние времена я начинал строить с микросхемой ТЕА 5710Т,на её примере я расскажу, как простым способом добиться неплохих параметров тюнера, который хорошо принимает радиостанции на предельных расстояниях, имея чувствительность не хуже 1 мкВ при соотношении сигнал – шум в 20 дБ, и прекрасно себя чувствуетвблизи Останкинской телебашни. Так сложилось, что переворот в радиовещании произошёл более 20 лет назад, когда появились первые радиостанции «Европа +»и «М Радио», передающие зарубежную эстраду. Вот тогда-то я мастерил тюнера, настраивая их на понравившиеся частоты с небольшой подстройкой в диапазоне. К микросхеме добавлялся селективный усилитель высокой частоты (УВЧ). Первоначально он был выполнен на одиночных контурах, а потом я стал использовать связанные контура, обладающие лучшей характеристикой и обеспечивающие более широкую полосу приёма 5 МГц. Поскольку контура не перестраиваются варикапами, в тюнере отсутствуют перекрёстные помехи, а хорошаядополнительная селективность связанных контуров подавляет зеркальный канал и частично побочные каналы приёма. В усилителе использовался транзистор (АТ32033) с маленьким коэффициентом шума, таким образом, достигалась хорошая чувствительность, приёмник уверенно принимал радиостанции в радиусе 80 км от Москвы на отрезок провода в один метр, в то время как промышленный вариант приёмника на этой микросхеме помалкивал.
Шкала настройки очень удобная, я просто использовал стрелочный вольтметр, он очень подходит для стиля ретро. Меняется напряжение на варикапе гетеродина, а стрелка вольтметра настраивается в это время на станции.
Достоинство в простоте конструкции. Недостатка два. Уверенный приём только в полосе преселектора, а она около 5 МГц. Нет смысла делать преселектор с широкой полосой, так как он будет приближаться кпромежуточному каналу приема, и захватывать побочные каналы, ухудшая при этом помехоустойчивость. Второй недостаток, это - температурная зависимость частоты настройки гетеродина. Но если последнее решить с помощью синтезатора, то теряется простота конструкции. А если бы была поставлена задача – сделать уверенный приём во всём диапазоне, то я бы несколько таких блоков с микросхемами поставил в параллель и переключал бы вручную, разделив, таким образом, весь диапазон.
Несколько слов о пьезокерамических фильтрах на 10,7 МГц . Лучше применить микросхему, где используются 2 фильтра промежуточной частоты, получится хорошая избирательность по соседнему каналу приёма, более 60 дБ.С пьезокерамическим фильтром дискриминатора, приёмник упрощается в налаживании. В современных микросхемах он используется реже, а о его правильном подключении фирмы производители не дают информацию. Ни в коем случае не покупайте отечественные пьезокерамические фильтры (цвета от голубого до салатового), так как у них большой разброс по частоте(до 200 кГц) и очень плохая надёжность. Я столкнулся с этим по специфике своей работы. Лучше приобрести фильтры фирмы Murata , из тысячи ни один не вышел из строя, а из отечественных – каждый двадцатый.
О катушках индуктивности . Одна и та же катушка импортного производства может иметь разную цену. Как выяснилось в процессе – это не спроста. В цене заложены лучшие характеристики, меньше температурный коэффициент изменения индуктивности, что улучшает стабильность контура. Уменьшить уход по частоте поможетнеоднократный сильный нагрев катушки, горячим воздухом, используя фен.
О микросхемах . Микросхема ТЕА 5710 мне очень нравиться, жаль, что её сняли с производства, хотя остатки на складах ещё есть, есть и в продаже. Это полноценный приемник, как с частотной, так и с амплитудной модуляцией. Встроенный гетеродин и усилитель высокой частоты упрощают всю схему. Вывести данную микросхему из строя просто невозможно. Сконструированные на ней блоки работают уже более 15 лет и не теряют работоспособность. В моём случае я только чуть уменьшаю усиление её собственного УВЧ, шунтируя контур L к4 резистором, и добавляю УВЧ на современном транзисторе, имеющем меньший коэффициент шума. Можно использовать полевой транзистор BF 1212 WR , но будет другая схема его включения. На этой частоте еще его не опробовал, но уверен, что УВЧ на нём обладает больней линейностью, а значит, более устойчив к помехам, по крайней мере, не выходит из строя при мощном сигнале на входе (до 1 вольта) , а с транзистором АТ32033 такое порой случалось.
Однокристальные приёмники с низкой промежуточной частотой (150кГц), мне не по душе.
Из современных микросхем с фильтрами на 10,7 МГц,подойдёт SA 636, SA 639, но её применение усложнит конструкцию. Она постоянно совершенствуется, её размер становится всё меньше и меньше - не каждому это понравится. При желании её можно использовать с фильтром дискриминатора, внеся небольшую подстройку.
 |
| Кострукция тюнера. |
Если кто решится повторить конструкцию, имея анализатор спектра и генератор или один измеритель частотных характеристик (Х 1 -42) или аналогичный ему, могу дать полновесную инструкцию по настройке.
Ламповый усилитель в сочетании c диапазоном ЧМ (FM ) – музыкальное блаженство!
Регулировка тюнера УКВ диапазона.
Настройка блока состоит из трёх этапов.
1.Настройка высокочастотного усилителя осуществляется с помощью прибора Х1- 42, или Х1-50, или аналогичного им прибора для исследования амплитудно - частотной характеристики (АЧХ).
Калибровка прибора
необходима для
определения уровня, относительно которогов дальнейшем будем считать усиление каскада или части схемы. Уровни
измеряются в дБ, на ручке декадника прибора. Горизонтальную линию уровня
устанавливают по середине шкалы.
Настройка сквозной частотной характеристики каскадов . Выход прибора Х1 - 42 подсоединить к антенному входу тюнера, а детекторную головку к 20-ому выводу микросхемы ТЕА 5710 . Первоначально необходимо увеличить обзор прибора до 50 МГц, при необходимости уменьшать уровень выхода с генератора. Сжимая или разжимая катушки, добиваться роста усиления в заданной полосе частот, начиная от 88 МГц и выше. Реальная полоса при указанных в схеме номиналах около 5 МГц. Значит, центральная частота будет 91 МГц. Меняя резонанс контуров, (при сжатии его характеристика смещается вниз, при растягивании - вверх), их, таким образом, подводят к центральной частоте. В этом случае усиление будет расти, а полоса пропускания сужаться. В процессе настройки, когда уровень АЧХ растёт, уровень сигнала с выхода прибора уменьшают декадником.
В теории каждый колебательный контур имеет свою частотную характеристику. Сквозная характеристика – это последний график.
Частотные характеристики катушек. Рис.3
 |
| Скозная АЧХ. |
Задача настройки –
получить максимальное усиление и минимальную неравномерность в диапазоне частот
88 – 93 МГц. АЧХв идеале должна иметь
плоскую вершину и крутые скаты, а усиление всего тракта (от антенного входа до
20-ого вывода микросхемы) должно быть не менее 20 дБ. Уровень усиления определяется
по декаднику относительно калибровочного уровня.
Если сквозная частотная характеристика при настройке стала превращаться в ломаную кривую, как на фото, значит, конструкция загудела, усилитель возбудился. Я специально снял блокировочный конденсатор, чтобы добиться такой формы частотной характеристики. Такое может случиться, если монтаж выполнен неудачно. Высокочастотный монтаж имеет свои конструктивные особенности. Это целая тема. Проще всего избежать неприятностей поможет изменение схемного решения, например, уменьшить коэффициент усиления каскада, это немного усложнит схему, хотя дополнительно улучшит избирательность по зеркальному каналу, в тоже время немного заузит полосу пропускания.
Необходимо поставить дополнительный блокировочный конденсатор по питанию и подобрать отвод к катушке. Пайка отвода ближе к питающей шине уменьшает усиление и повышает устойчивость каскада к самовозбуждению.Если резонансная кривая отсутствует? Поможет детекторная головка. Её последовательно подсоединяют к точкам схемы, что даёт возможность быстро определить, где теряется сигнал. Подсоединив к базе транзистора, можно наблюдать входной контур. Рис3.1.(чтобы он соответствовал рисунку, катушку L к2 надо закоротить). Подсоединив к 1-ому выводу микросхемы, должны увидеть картинку на Рис.3.2, контур L к4 должен быть замкнут и т.д. Причиной отсутствия сигнала может быть ошибка в монтаже или в номинале детали.
2. Настройка гетеродина . Удобно настроить с помощью анализатора спектра. К входу анализатора спектра подсоединяют высокочастотный кабель, заканчивающийся проводком 10 см, который послужит антенной. Провод располагают рядом с катушкой гетеродина L г. С ростом напряжения на варикапе, настройка гетеродина смещается вверх. На схеме я забыл указать номинал конденсатора Сп, это емкость связи катушкис емкостью варикапа, отвечает за полосу перестройки, Сп = 20 пФ. При заданных номиналах частота перестройки гетеродина должна находиться в пределах
97,7- 104,7 МГц, не менее, что соответствует настройке 87- 94 МГц. Что на что влияет, написано в предыдущей статье.
3. Измерение чувствительности . Чувствительность должна получиться не хуже 1 мкВ при соотношении сигнал / шум 20 дБ.
У меня были проблемы при измерении этого параметра, так как весь диапазон забит станциями. В идеале этот параметр меряется в экранированной комнате. При измерении чувствительности около 1 мкВ не каждый ВЧ генератор подходит. Из отечественныхвысокочастотных генераторов Г4 -151 не годится, так как имеет плохое экранирование, то есть излучает, поэтому с ним можно намерить 0,1 мкВ, что нереально. Хорошо себя зарекомендовал Г4 – 176. Серьёзные генераторы иностранного производства тоже подойдут.
Схема измерения
чувствительности.Рис 5.
На генераторе выставляют частоту 88 МГц (обычно измерения проводят в трёх точка диапазона), девиацию частоты 75 кГц, частоту модулирующего сигнала -1 кГц, уровень выхода 5 мкВ. Тюнером, его ручкой настройки, необходимо настроиться на частоту генератора по тональному сигналу величиной 1 кГц на его выходе. Контроль выхода производится вольтметром и осциллографом, соединёнными параллельно через тройник. Среднеквадратичное значение синусоидального сигнала на выходе тюнера должно быть не менее 30 мВ. ВольтметрыВ3 – 38 и В3 -39 дополнительно имеют шкалу в дБ. При измерении остаточных шумов и уровня сигнала все значения удобно считать в дБ.
Отключают девиацию частоты на генераторе и измеряют уровень остаточных шумов на выходе тюнера в дБ, должно получиться соотношение равное 20 дБ относительно синусоидального сигнала.
20дБ= Уровень сигналадБ – уровень шума дБ.
Уменьшая уровень сигнала с генератора, добиваются соотношения 20 дБ, последовательно повторяя операцию до трех раз. То есть повторно включают девиацию и от нового уровня синусоидального сигнала, выключив девиацию, добиваются уровняостаточных шумов 20 дБ, последовательно уменьшая сигнал с генератора. И так до тех пор, пока не установится необходимая разница в 20 дБ. При этом уровень с генератора будет соответствовать чувствительности.
Запутано, да!
У профессионалов это получается с одного раза. Они по форме шумового синусоидального сигнала с ходу определят чувствительность.
"Самодельный тюнер FM (ЧМ) с двойным преобразованием частоты " практически не нуждается в регулировке и охватывает весь диапазон FM, занимающий более 20 МГц.
Детекторный радиоприёмник своими рукми
Радио - самый надежный и простой способ связи на расстоянии (кроме обученных почтовых голубей). Не важно, будет ли это чей-то голос в эфире, хорошо, если бы это оказался осмысленный треск чьего-то искрового радиопередатчика, а не эфирный шум приближающейся грозы! С учетом особенности распространения радиоволн можно судить, как далеко находится разумное существо. Возможно, это будет позывной радиомаяка из подземного убежища.
Итак, в нашем воображаемом несчастье в самом худшем сценарии вокруг нас могут образоваться несладкие условия, поэтому мы вполне можем сформировать очень жесткие и критичные требования к проектируемому приемнику:
Исходя из этих требований, определяем предмет нашего творчества - Детекторный приемник. Да, именно такие приемники, самые простые и дешевые, не требуют для своей работы каких-либо дополнительных источников электроэнергии. Устройство детекторного приемника настолько несложно, что его можно построить, не имея никаких знаний в области радиотехники! Если невдалеке от места установки детекторного приемника имеются две или три мощных станции, то при приеме на детекторный приемник очень трудно выделить передачу одной из них так, чтобы остальные совсем не были слышны, что очень выгодно для нас, как искателей хоть какого-нибудь сигнала. Детекторный приемник не требует ни ламп, ни транзисторов и всегда готов к работе. Существует довольно большое число схем детекторных приемников, отличающихся одна от другой большей или меньшей сложностью, способами настройки, различной степенью избирательности. Правда, есть связанные с этим ряд недостатков, устранить которые в детекторном приемнике невозможно. Детекторный приемник не обеспечивает приема дальних радиостанций. Самые мощные радиостанции слышны на детекторный приемник не далее, чем на расстоянии в 600 - 800 км в дневное время, и то, лишь при наличии очень высокой приемной антенны.
Рис.1. Принципиальная схема детекторного радиоприемника
Опишу основные моменты принципа радиоприема, чтобы ваша будущая конструкция не оставалась для вас до конца жизни тайным черным ящиком. В антенну передающей радиостанции от радиопередатчика подается переменный ток, быстро меняющий свое направление и величину. Это вы должны понимать из курса физики средней школы. Под действием такого переменного тока в окружающем антенну пространстве возникают электромагнитные волны или, как говорят, в пространство излучаются радиоволны. Эти радиоволны распространяются от антенны передающей радиостанции во все стороны со скоростью света, т. е. со скоростью 300000 км в сек. Предположим, что перед микрофоном, связанным с передающей радиостанцией, говорит диктор или играет оркестр. Микрофон подключен к передатчику таким образом, что звуковые колебания речи или музыки, воздействующие на этот микрофон, управляют силой излучаемых антенной радиоволн, т.е. излучаемые антенной передающей радиостанции радиоволны изменяются по своей силе в такт голосу диктора или, звукам оркестра. Часть излученных антенной радиопередатчика радиоволн доходит до антенны нашего приемника и вызывает (наводит) в ней такой же переменный ток, какой имеет место и в антенне передатчика. Хотя этот наведенный ток по своей величине будет неизмеримо меньше, чем ток в передающей антенне, но он будет также изменяться в такт голосу человека, говорящего перед микрофоном передающей радиостанции.
В детекторном приемнике поступающие от приемной антенны переменные наведенные токи преобразуются в токи, способные непосредственно воздействовать на головные телефоны. Эту задачу преобразования токов выполняет детектор приемника. Любую приемную антенну, даже небольшую комнатную антенну пересекают радиоволны громадного количества радиостанций, разбросанных по всему земному шару. Задача любого приемника - выделить из этого громадного числа наведенных в антенне токов токи только той радиостанции, которую вы в данный момент желаете слушать. Это вы и делаете, «настраивая» приемник. Вращая ручку настройки радиоприемника, настраиваете его на ту или иную радиостанцию, иногда расположенную на громадном расстоянии от места приема. Вполне понятно, что в нашем случае уверенно вы сможете принимать только достаточно мощные радиостанции, расположенные не слишком далеко.
Сам детекторный приемник устроен весьма просто. Всякий детекторный приемник имеет колебательный контур, при помощи которого производится настройка приемника на волну желаемой станции. К колебательному контуру присоединяются приемная антенна и заземление. В некоторых детекторных приемниках с этой же целью связь между антенной и колебательным контуром осуществляется через конденсатор малой емкости. Электрические колебания высокой частоты, принятые антенной, выделяются колебательным контуром в том случае, если он настроен на их частоту, и отсеиваются — если он на них не настроен. Благодаря этому передача радиостанции, на которую настроен контур, выделяется из всех остальных. С приемным колебательным контуром связывается детекторная цепь, в которую последовательно включены детектор и телефон. Высокочастотные электрические колебания, принятые и выделенные приемным контуром, ответвляются в детекторную цепь, где они детектируются, превращаясь в колебания низких (звуковых) частот. Токи звуковых частот, проходя через телефон, заставляют колебаться его мембрану, которая и воспроизводит звук. Для лучшей работы приемника параллельно к телефону присоединяется так называемый блокировочный конденсатор.
Определение необходимых материалов
Для того чтобы определить необходимые детали и материалы, достаточно взглянуть на схему нашего приемника. Я упомянул слово детали, большинство которых, вероятно, будут недоступны. Но и детали можно изготовить самостоятельно, не имея при себе специального оборудования и станков.
Взглянем еще раз на схему (Рис.1) сверху вниз и перечислим все элементы нашего радиоприемника. Самый первый из них - антенна, далее катушка колебательного контура, несколько конденсаторов колебательного контура, детектор, блокировочный конденсатор, головной телефон, заземление. Не так уж и много всего, если у вас рядом расположен магазин радиодеталей. Но давайте рассчитывать на самый худший вариант, когда этого магазина рядом не будет. Кратко опишу каждый элемент из этой конструкции, и какой материал может понадобиться для его самостоятельного изготовления.
Антенна - это такой длинный провод от 30 до 100 метров длиной. А поскольку это провод, то нам потребуется либо цельный кусок такого длинного провода, либо скрученные вместе отрезки различных проводов. Не очень важно из какого металла, будь то алюминий, медь, сталь и прочее, одножильный, многожильный. Берите все, что найдется. Главное, чтобы в сумме они были необходимой длины и соединены были между собой надежно, чтобы не оборвались при натяжении. Соединяя отдельные куски провода, не забудьте их предварительно очистить ножом от окислов и краски.
Еще один момент. Антенну надо как-то крепить к высокому предмету. Но крепить надо не сам провод, а через изолятор, который так же надо изготовить самостоятельно. Без изолятора антенна будет работать очень плохо, особенно в сырую погоду, во время осадков. Изолятор можно изготовить из обычной пластиковой бутылки. Итак, для антенны потребуются провода, а для изолятора антенны - пластиковая бутылка.
Катушка колебательного контура (L1) - резонансный элемент приемника, множество витков провода на жестком каркасе. Снова потребуются провода, но уже не любые. Здесь понадобится провод небольшого диаметра примерно 0.3 - 0.8 мм и достаточно много, чтобы намотать не менее 100 витков на жестком каркасе, например, на 50 мм пластиковой трубе от системы канализации. Если нет цельного провода для катушки, то и его так же можно собрать из отрезков. Итак, для катушки колебательного провода потребуются провода и пластмассовый каркас диаметром около 50 мм.
Конденсаторы колебательного контура (Сн) - тоже резонансный элемент приемника, служат для настройки приемника. Их надо изготовить несколько штук различной емкости. В изготовлении эта деталь совсем не сложна. Необходимо запастись фольгой (от конфет, шоколада и т.п.), полиэтиленом (в роли диэлектрика) и небольшими отрезками проводков для монтажа.
Детектор (VD1) - в нашем случае элемент, который выделяет модулирующий сигнал (голос диктора, например) из принимаемого радиосигнала. Эта деталь ничуть не сложнее, чем все остальные. Лучше всего использовать диод заводского изготовления, в худшем случае его придется изготовить самостоятельно.
Блокировочный конденсатор (Сбл) - восстанавливает потери продетектированного сигнала. С ним приемник работает ощутимо громче. Изготавливать его надо будет также как и конденсаторы настройки. Материал для его изготовления совершенно такой же.
Заземление - вторая половина антенны, а это значит, что плохо собранное заземление заметно ухудшит качество принимаемого сигнала. В качестве готового заземления можно использовать трубы водопроводных систем, если известно, что они точно имеют хороший контакт с землей, где-нибудь вдоль магистрали. Ну а если такой системы нет, то и ее надо изготовить. Закопать в землю массивный металлический предмет, заранее закрепив на нем провод, который будет торчать из земли.
Головной телефон - дверь в невидимый мир радиосигналов, интерфейс сознания. Самостоятельно изготовить его практически невозможно. Имею в виду, изготовить головной телефон именно с такими характеристиками, какие нужны нам. Весь секрет столько необходимого нам головного телефона в том, что он высокоомный. Его внутреннее сопротивление должно составлять не менее 1600 Ом. В состав его конструкции входит магнит, металлическая мембрана и большое количество очень тонкого провода. Вручную на коленке такое собрать очень тяжело. Поэтому придется его искать. Если такой головной телефон все же не найдете, то придется использовать альтернативные варианты. Во второй части статьи вы найдете материал о том, какие доступные детали можно использовать вместо высокоомного динамического головного телефона.
Поиски материала
Поиск материала для антенны
Как я уже отметил, для антенны пойдут любые крепкие на разрыв провода из любого металла, лишь бы в итоге получился провод достаточной длины. О том, какая длина провода должна получиться в результате я изложил в отдельной части статьи. К поискам материала для изготовления антенны особых требований нет - надо брать все что попадется. Это могут быть фрагменты электропроводки зданий, телефонные трассы, любые монтажные проводники, коаксиальные телевизионные кабели, троллейбусные и трамвайные трассы. Но последние достаточно тяжелые как для монтажа, так и для переноса, когда будете определять направление на источник сигнала.
Поиск материала для изолятора
Изолятор должен быть выполнен из любого диэлектрика. Я предложил использовать пластиковую бутылку. Неважно, что в этой бутылке было раньше. Если бутылки не найдете, то можно использовать пластиковую трубу, даже любой пластмассовый предмет. Главное, чтобы то, что вы найдете, могло обеспечить надежную изоляцию антенного провода от предмета, к которому будет крепиться антенна. Таким образом, никак нельзя, чтобы этот предмет стал частью антенны. Проявите смекалку и находчивость
Рис.2. Материал для антенного изолятора
Поиск материала для катушки колебательного контура (L1)
Снова потребуются провода, но уже определенного диаметра от 0.3 до 0.8 мм. Провода могут быть в лаковой, шелковой, пластиковой изоляции - это не препятствует работе катушки. Лучше всего если провод для катушки будет цельным, но если нет возможности найти такой провод, то можно использовать отрезки проводников. Силовые провода от электропроводки не пойдут - они слишком большого диаметра. При поиске надо обращать внимание на трансформаторы, трассы компьютерных сетей, телефонные трассы - именно там можно найти то, что нам надо!
Если вам не удаётся найти качественный провод для катушки или монтажа деталей, вполне пригодится провод, который находится в трансформаторах (Рис 4). Наверное, вы видели в детстве разбросанные металлические пластины в виде буквы Ш или Е. Трансформатор надо разбирать аккуратно, чтобы не повредить провод. Лучший инструмент для разборки трансформатора - отвертка. Сначала следует снять металлическую скобу, которая скрепляет трансформаторные пластины с обмоточным каркасом. Пластины надо удалить, в дальнейшем они нам не понадобятся. После того, как вы достанете каркас, снимите с него защитную пленку. Затем начинайте отматывать провод. Избегайте образования узлов и перекрутки провода. Провод сразу наматывайте на заготовленную предварительно оправку. Оправку лучше всего использовать диаметром от 3 см и выше из любого материала. Полученную таким образом катушку рекомендуется скрепить нитками, чтобы провод не разматывался.
Теперь о каркасе катушки. Я рекомендовал использовать пластиковую трубу диаметром 5 см, которую можно найти на развалинах водопроводных систем. Но можно также намотать катушку на любом трубчатом каркасе из диэлектрика диаметром около 5 см, например, на стеклянной бутылке, пластиковой бутылке, лишь бы эта бутылка не была фигурной формы, т.е. имела постоянный диаметр по всей свое длине.
Рис.3. Пластиковая труба для каркаса катушки колебательного контура приемника
Поиск материала для конденсаторов (Сн, Сбл)
Для изготовления этих деталей понадобится фольга и материал, который выполнит функцию изолятора между обкладками конденсатора. Фольгу можно взять от оберток шоколада, конфет, металлосодержащей обертки прочих продуктов питания. Такая фольга достаточно гибкая, что нам и нужно. В качестве диэлектрика может подойти полиэтилен пакетов, упаковочного материала, сухая писчая бумага, калька, бумага оберток пищевых продуктов. Газеты и журналы не подойдут, так как из-за состава типографской краски диэлектрические свойства будут плохими.
Рис.4. Материал для изготовления конденсаторов
Поиск материала для детектора (VD1)
Вообще, будет здорово, если вы сразу найдете среди радиотехнического хлама полупроводниковый диод (Рис.5). Он избавит вас от сложной работы по конструированию детектора и сэкономит ваше время. С готовым заводским диодом приемник будет работать громче, чем с самодельным. Конечно, сами по себе диоды не валяются россыпями на улицах. Их можно найти в платах радиоприемников, магнитофонов, телевизоров. Внимательно изучайте содержимое обнаруженных плат, так как диоды имеют небольшие размеры от 2 до 4 мм в длину. Сам полупроводниковый элемент, как правило, заключен в стеклянный корпус. Корпус имеет маркировочные полосы. В нашем случае количество и окраска этих полос не имеют значения. Какой стороной подключать диод в схеме нашего приемника тоже не имеет значения - любой стороной.
Рис.5. Детектор - полупроводниковый диод
Но если такой диод вы нигде не обнаружите, не отчаивайтесь - его можно сделать его самостоятельно. В этом и заключается цель нашей статьи - обеспечить вас знаниями как изготовить необходимые компоненты приемника самостоятельно. Конструкция самодельного детектора приведена в другом разделе статьи. Подскажу лишь, что вам надо будет найти простой карандаш, лезвие бритвы, булавку, несколько маленьких гвоздиков, дощечку для крепления конструкции. Небольшие гвоздики можно достать из оконных деревянных рам, обуви.
Поиск материала для заземления
Если в месте установки радиоприемника у вас не окажется подходящего заземления (участок водопроводной системы, например), для изготовления своими силами заземления надо будет найти крупный металлический предмет. Лучше, если этот предмет не будет окрашен, тем самым обеспечится надежное взаимодействие с почвой. В качестве заземления можно будет использовать металлическое ведро, корпус холодильника, металлическую кухонную плиту, арматурную решетку, трактор, танк, корабль. Не забудьте снять краску или эмаль.
Поиск материала для головного телефона
Головной телефон самостоятельно изготовить практически невозможно. Поэтому будем искать готовый головной телефон для нашего радиоприемника. Искать наушники среди бытового хлама нет смысла. В быту используются низкоомные наушники, которые не годятся для нашей конструкции. Таким образом, миниатюрные наушники для плееров, карманных приемников не годятся. Их внутренне сопротивление всего лишь от 16 до 32 Ом. Более качественные головные телефоны от домашних аудиосистем так же не годятся - это те же самые динамики, с внутренним сопротивлением 8 Ом, соответственно, и обычные динамики так же не годятся из-за малого сопротивления. И так, как бы ни был хорош ваш радиоприемник, на все эти наушники и динамики, которые я перечислил, вы ничего не услышите. Ищите то, что нам нужно. Обращайте внимание на телефонные трубки городских автоматов, домашних телефонов, домофонов. На самом корпусе наушника изготовитель обычно указывает величину внутреннего сопротивления, для нас, чем оно выше - тем лучше, 1000 Ом и выше. Если на корпусе ничего не указано, то все равно забирайте с собой, вдруг подойдет и заработает.
Рис.6. Высокоомный головной телефон ТОН-2 сопротивлением 1600 Ом. Вид сзади
Соединять наушники последовательно для суммирования сопротивлений нет совершенно никакого смысла. Но как же понять подошел ли наушник для нас или нет, если в эфире и так нет никого? А вдруг он сам по себе неисправен? Очень просто. В момент подключения антенны или заземления к приемнику вы услышите достаточно громкий щелчок. Это щелчок возникает из-за скопившегося статического напряжения в антенной цепи. Чем выше сопротивление наушника, тем громче будет щелчок. Не старайтесь услышать привычный гул частотой 50 гц, который обычно наводится линиями электропроводки - никакой электропроводки под напряжением вокруг вас не нет!
Изготовление
Самостоятельное изготовление Детектора (VD1)
Итак, у нас уже есть все необходимое для сборки - лезвие для бритья, простой (графитовый) карандаш и булавка. Основа конструкции - точка соприкосновения лезвия и грифеля простого карандаша, которая образует полупроводниковый переход. Для жесткости конструкции лезвие необходимо закрепить на небольшой деревянной дощечке при помощи гвоздика. Предварительно надо продумать, как к этому лезвию будет крепиться монтажный проводник. Я рекомендую лезвие и проводник закрепить на дощечке этим же гвоздиком. Вторую половину детектора мы изготавливаем из булавки, небольшого кусочка простого карандаша и гвоздика. Необходимо подточить карандаш. Жесткость грифеля на начальном этапе не имеет значения. Если есть выбор карандашей, то можно попробовать различные варианты. Длина карандаша не должна быть большой - всего лишь 2 - 5 сантиметров. Карандаш необходимо насадить на булавку таким образом, чтобы игла вошла в карандаш между графитовым стрежнем и оболочкой карандаша, и был обеспечен надежный контакт. Свободный конец булавки так же необходимо прикрепить к дощечке гвоздиком. Главное не забыть про монтажный провод - его крепим к булавке так же как и к лезвию. Собранная конструкция выглядит примерно как на рисунке Рис 7. Самое главное здесь - найти точку наибольшей чувствительности перемещая острие карандаша по поверхности лезвия, регулируя, насколько это возможно, усилие булавки. Рекомендую найти несколько образцов лезвий и карандашей и изготовить несколько детекторов. В ход пойдут как новые так и ржавые полотна, в общем, любые. Ведь затраты в нашем случае будут вполне оправданы.
Рис.7. Собранный детектор
Катушка колебательного контура
Катушку колебательного контура для выбранного нами средневолнового и длинноволнового диапазона лучше всего изготовить без какого-либо сердечника. Я рекомендую применить жесткий каркас, например, отрезок Полихлорвиниловой (ПХВ) трубы диаметром 5 сантиметров. Конечно, конструктор может использовать так же и картон, но картон имеет свойство сыреть. Провод потребуется диаметром не более 1 мм, будет лучше, если найдете провод диаметром около 0.3 мм. Вам очень повезет, если найдете сетевой кабель используемый для соединения компьютеров в сеть. Его в достаточном количестве можно найти в офисных помещениях под потолком, спрятанным за обшивкой.
В нем как раз уложено 8 проводников необходимого диаметра. Представьте себе, сетевой кабель длиной 10 метров даст вам для конструирования целых 80 метров столь необходимого монтажного провода, который сгодится практически для любого устройства, в том числе и для катушки! И так, в трубе (т.е. каркасе) проделываем два отверстия, в которые пропускаем намоточный провод. Отверстия необходимы для крепежа провода, но можно попробовать закрепить проводок и скотчем, если он у вас есть. Общее количество витков, которое надо будет аккуратно уложить виток к витку без нахлестов, будет не менее 100. Чем больше, тем лучше, тем больший диапазон вы сможете охватить. После каждого 20 витка рекомендую делать петельки - отводы, к которым мы будем подсоединять то антенну, то детектор, то конденсаторы в поисках сигнала. Посоле окончательной намотки петельки отводов надо освободить от изоляции. По простой формуле L=2пR можем определить общую длину провода для нашей катушки 15.7 см - один виток, тогда на 100 витков потребуется 15,7 метров провода, на 200 витков не менее 32 метров (с учетом отводов).
Будет очень хорошо, если вы найдете хотя бы 4 метра сетевого кабеля (Рис.8). Я недавно нашел 13 метров сетевого кабеля - это 104 метра! Общая длина намотки составит приблизительно диаметр проводника с изоляцией * количество витков, где-то, 1.1*100=110 мм для 100 витков или 1.1*200=220 мм для 200 витков. Учтите это, когда будете отрезать трубу.
Рис.8. Сетевой кабель для обмотки катушки колебательного контура и монтажа схемы
Итак, катушка (Рис.9) почти готова, осталось зачистить от изоляции отводы, которые мы сделали (я рекомендовал их делать после каждого 20 витка). Делать это можно, слегка опалив выводы и зачистив их, но главное здесь - не перестараться и не испортить всю свою работу. Отводы для надежности конструкции лучше всего закрепить - хорошенько примотать их нитками к корпусу, но можно и не крепить, тогда обращаться с катушкой следует аккуратнее.
Саму катушку можно зафиксировать на дощечке, а можно и не делать этого. Её расположение на плате не влияет на работу нашего приемника.
Рис.9. Катушка
Изолятор
В этом приемника важно все от антенны до заземления! Крепление антенны должно быть качественным с точки зрения радиофункциональности. Антенна обязательно должна крепиться на изоляторах. Влага, сырость, снег оказывают большое влияние на свойства антенны, поэтому необходимо постараться свести к минимуму эти воздействия - вот для чего нужны изоляторы. Естественно, они должны быть выполнены из качественных изоляционных материалов. Дерево не подойдет для этих целей, так как оно быстро намокает.
Самый простой и наиболее доступный способ изготовить изоляторы из горлышек стеклянных или пластиковых бутылок. Более качественный изолятор получится из пластиковой бутылки целиком (Рис.2) если изготовить его таким образом.
Для надежного самодельного изолятора антенны я рекомендую использовать обычную пластиковую бутылку. Из нее получается превосходный изолятор. Для этого в ее горлышке и у самого основания бутылки необходимо проделать по два отверстия. Горлышко и основание бутылки, как правило, имеют бОльшую толщину стенок. В эти отверстия необходимо будет провести с одной стороны провод антенны а с другой стороны провод или веревку, с помощью которой эта антенна будет крепиться к мачте (столбу, дереву, любому высокому предмету). Можно забрасывать один конец веревки при помощи груза на дерево, а потом подтягивать вверх саму антенну. Такой изолятор будет надежно удерживать достаточно длинную антенну и это важно, ведь длинный и толстый провод будет испытывать ощутимую нагрузку при натяжении.
Конденсаторы (Сн, Сбл)
Конденсаторы, так же как и катушки, можно изготовить своими силами. Легче всего изготовить конденсатор постоянной емкости. Для самодельных конденсаторов емкостью до нескольких сотен пикофарад используется алюминиевая или оловянная фольга, тонкая писчая или папиросная бумага, упаковочный полиэтилен. Значительные запасы фольги вы сможете найти в развалинах домов из духовок газовых или электрических плит. Фольгу также можно взять из испорченных бумажных конденсаторов большой емкости или можно использовать алюминиевую фольгу, в которую завертывают шоколад и некоторые сорта конфет. От поврежденных конденсаторов можно также использовать промасленную бумагу в качестве диэлектрика. Посмотрите на общую схему строения конденсатора (Рис.10b), а о процессе изготовления (Рис.10a) будет рассказано во второй части.
Рис.10. Изготовление конденсатора
Конденсаторы будем использовать в схеме колебательного контура. Лучше всего изготовить несколько конденсаторов, штук 7. Предлагаю сделать самую малую емкость номиналом в 100 пикофарад и так далее до 700 пикофарад. Их мы будем поочередно подключать к катушке, тем самым осуществляя перестройку по диапазону. Еще один конденсатор - блокировочный. Он подключен параллельно головному телефону, его емкость около 3000 пикофарад.
Антенна
Антенна - лучший усилитель! Так гласит народная мудрость. Антенна должна быть определенной длины. Поскольку мы будем слушать долгожданные радиосигналы в диапазоне средних волн, то длина антенны будет определяться следующим образом:
Диапазон частот предполагаемого сигнала от 0,5 Мегагерц до 2 Мегагерц;
Соответственно, длина волны будет в диапазоне от 300/0,5 до 300/2 метров, т.е. от 600 метров до 150 метров;
Рекомендуемая длина антенны составляет четвертую часть длины волны, т.е. от 150 метров до 37,5 метров.
Значит, надо будет составить антенное полотно хоть из кусочков проволоки, но суммарной длины от 37 до 150 метров. Рекомендую взять среднюю величину около 90 метров. Но никак не короче 37 метров, ибо антенна не будет качественно работать, а это ощутимо, поверьте мне. Никаких кабелей и отводов от антенны к приемнику не требуется, антенну соединим непосредственно к приемнику - это упростит конструкцию. Второй конец антенны надо прикрепить к изолятору, о котором я уже рассказал, и подвесить ее как можно выше. Еще выше! Лучше если это будет не только высокое дерево, а высокое здание или высокая опора ЛЭП. Не крепите антенну к незнакомым проводам! Вдруг в них все еще находится напряжение, тогда вы рискуете своей жизнью.
Рис.11. Антенна Диполь
Заземление
Заземление - это вторая половина антенны, и значит, что она тоже очень важна. Лучше всего, если вы найдете металлическую трубу, торчащую из земли. Как вариант подойдет отопительная металлическая батарея или трубопровод водопроводной системы, арматура. Главное, что бы эта конструкция в любом месте имела надежный контакт с землей и чем больше площадь контакта с землей, тем лучше. Можно соорудить свое собственное заземление. В таком случае, земля должна быть достаточно влажной. Необходимо вырыть яму поглубже, налить в нее воды, бросить в яму железную кровать или ведро или любой массивный и объемный металлический предмет, предварительно прикрепив к нему провод достаточной длинны, что бы можно было соединить его с приемником. Затем яму засыпать и для надежности полить (для того, чтобы выросло ведро или кровать). Если воды нет, тогда рекомендую хорошенько притоптать землю.
Рис.12. Антенна типа Наклонный луч
Итак, наш приемник готов, антенна закреплена на дереве, заземление вкопано в грунт, и мы можем приступать к прослушиванию эфира.
Рис.13. Готовый детекторный приемник
Электрика, альтернативная энергия,электрооборудование, радиоприёмник своими руками
Всего одна микросхема понадобится вам, чтобы построить простой и полноценный FM приемник, который способен принимать радиостанции в диапазоне 75-120 МГц. FM приемник содержит минимум деталей, а его настройка, после сборки, сводится к минимуму. Так же обладает хорошей чувствительностью для приема УКВ ЧМ радиостанций.
Все это благодаря микросхеме фирмы «Philips» TDA7000, которую можно купить без проблем на нашем любимом Али экспресс – .
Как вы уже заметили, в схеме нет переменного конденсатора, он заменён на пару варикапов и переменное сопротивление. В данном приёмнике сопротивление нужно использовать переменное многооборотное, но в моём случае стоит подстроечный многооборотный резистор. Можно применить такие типы:
Варикап КВ109 можно использовать с любым буквенным обозначением, я использовал КВ109А (с белой точкой). Цоколевка варикапа (ножка со стороны маркировки является анодом, а ножка со стороны выпуклой метки – катодом):
Если внимательно посматреть на схему – элементы с маркировкой 10,7 МГц, отличаются между собой количеством выводов. Элемент с двумя выводами можно назвать кварцевым резонатором, но его правельнее называть фильтром дескриминатора. Элемент с тремя выводами – радиочастотный фильтр. Эти элементы рекомендуется использовать фирмы Murata
.
Катушка L1 мотается в количестве 11 витков, проводом 0.5 мм, на полом каркасе (при намотке можно использовать сверло) диаметром 2.5 мм. L2 – 10 витков, проводом 0.5 мм, на том же каркасе. Данный приёмник имеет очень низкую выходную мощность, которой хватает только на высокоомный (40-60 Ом) наушник, по этому нужно использовать УНЧ.
Печатная плата для данного устройства очень проста, её можно нарисовать и маркером. На рисунке приведена печатная плата устройства, которую можно
Радиоприемник
Ранее сделанный своими руками простой громкоговорящий радио приемник с низковольтным питанием 0,6-1,5 Вольта стоит без работы. Замолчала радиостанция «Маяк» на СВ диапазоне и приемник из-за своей низкой чувствительности днем никакие радиостанции не принимал. При модернизации китайского радиоприемника была обнаружена микросхема TA7642. В этой похожей на транзистор микросхеме размещен УВЧ, детектор и система АРУ. Установив в схему радио УНЧ на одном транзисторе получается высокочувствительный громкоговорящий радиоприемник прямого усиления с питанием от батареи 1,1-1,5 Вольта.
Схема радио специально упрощена для повторения начинающими радио конструкторами и настроена для длительной работы без выключения в энергосберегающем режиме. Рассмотрим работу схемы простого радиоприемника прямого усиления. Смотри фото.
Радио сигнал наведенный на магнитной антенне поступает на вход 2 микросхемы TA7642, где он усиливается, детектируется и подвергается автоматической регулировке усиления. Питание и съем низкочастотного сигнала осуществляется с вывода 3 микросхемы. Резистор 100 кОм между входом и выходом устанавливает режим работы микросхемы. Микросхема критична к поступающему напряжению. От напряжения питания зависит усиление УВЧ микросхемы, избирательность радиоприема по диапазону и эффективность работы АРУ. Питание ТА7642 организовано через резистор 470-510 Ом и переменный резистор номиналом 5-10 кОм. При помощи переменного резистора выбирается наилучший режим работы приемника по качеству приема, а также регулируется громкость. Сигнал низкой частоты с ТА7642 поступает через конденсатор емкостью 0,1 мкФ на базу n-p-n транзистора и усиливается. Резистор и конденсатор в цепи эмиттера и резистор 100 кОм между базой и коллектором устанавливают режим работы транзистора. Нагрузкой специально в данном варианте выбран выходной трансформатор от лампового телевизора или радиоприемника. Высокоомная первичная обмотка при сохранении приемлемого КПД резко снижает ток потребления приемника, который не превысит на максимальной громкости 2 мА. При отсутствии требований по экономичности можно включить в нагрузку громкоговоритель сопротивлением ~30 Ом, телефоны или громкоговоритель через согласующий трансформатор от транзисторного приемника. Громкоговоритель в приемнике установлен отдельно. Здесь будет работать правило, чем громкоговоритель больше, тем звук громче, для данной модели использована колонка из широкоформатного кинотеатра:). Питается приемник от одной пальчиковой батарейки 1,5 Вольта. Так как дачный радиоприемник будет эксплуатироваться вдали от мощных радиостанций, предусмотрено включение внешней антенны и заземления. Сигнал с антенны подается через дополнительную катушку намотанную на магнитной антенне.
Детали на плате
Пять выводов сплаты
Плата на шасси
Тыльная стенка
Корпус, все элементы колебательного контура и регулятор громкости взяты из ранее построенного радиоприемника. Подробности, размеры и шаблон шкалы смотрите . Ввиду простоты схемы печатная плата не разрабатывалась. Радио детали могут быть установлены своими руками навесным монтажом или спаяны на небольшом пятачке макетной платы.
Испытания показали, что приемник на удалении 200 км от ближайшей радиостанции с подключенной внешней антенной принимает днем 2-3 станции, а вечером до 10 и более радиостанций. Смотри видео. Содержание передач вечерних радиостанций стоит изготовления такого приемника.
Контурная катушка намотана на ферритовом стержне диаметром 8 мм и содержит 85 витков, антенная катушка содержит 5-8 витков.
Как указывалось выше, приемник может легко быть повторен начинающим радио конструктором.
Не спешите сразу покупать микросхему TA7642 или ее аналоги K484, ZN414. Автор нашел микросхему в радиоприемнике стоимостью 53 рубля))). Допускаю, что такую микросхему можно найти в каком нибудь сломанном радиоприемнике или плеере с АМ диапазоном.
Кроме прямого назначения приемник круглосуточно работает как имитатор присутствия людей в доме.
