Как собрать простой AM передатчик на 27 МГц. Какие схемы и детали использовать. Как настроить и увеличить мощность передатчика. На что обратить внимание при сборке.
Основные принципы работы AM передатчика на 27 МГц
AM передатчик на 27 МГц состоит из нескольких основных блоков:
- Задающий генератор — формирует несущую частоту 27 МГц
- Модулятор — накладывает полезный сигнал на несущую частоту
- Усилитель мощности — усиливает модулированный сигнал
- Выходной каскад — согласует передатчик с антенной
Принцип работы заключается в следующем:
- Задающий генератор вырабатывает стабильный сигнал частотой 27 МГц
- Этот сигнал поступает на модулятор, где смешивается с полезным низкочастотным сигналом (речь, музыка и т.д.)
- Модулированный сигнал усиливается до необходимой мощности
- Через согласующее устройство сигнал подается на антенну и излучается в эфир
Ключевые моменты при разработке передатчика:
- Стабильность частоты задающего генератора
- Качество модуляции без искажений
- Эффективность усилителя мощности
- Согласование с антенной для максимального излучения
Простейшая схема AM передатчика на 27 МГц
Рассмотрим базовую схему простейшего AM передатчика на 27 МГц:
[Здесь можно разместить схему простейшего передатчика]
Основные компоненты схемы:
- Транзистор КТ315 — усилитель и генератор
- Кварцевый резонатор на 27 МГц — задает стабильную частоту
- Катушка индуктивности и конденсаторы — колебательный контур
- Микрофон — источник модулирующего сигнала
- Дроссель и разделительные конденсаторы
Принцип работы:
- Кварцевый резонатор задает стабильную частоту 27 МГц
- Транзистор работает в режиме усиления и генерации
- Сигнал с микрофона модулирует напряжение питания транзистора
- Модулированный ВЧ сигнал через катушку поступает на антенну
Эта простая схема позволяет получить AM сигнал мощностью до 50-100 мВт.
Усовершенствованная схема передатчика повышенной мощности
Для увеличения мощности и улучшения характеристик можно использовать более сложную схему:
[Схема усовершенствованного передатчика]
Ключевые особенности:
- Раздельные каскады задающего генератора и усилителя мощности
- Кварцевая стабилизация частоты
- Буферный каскад между генератором и усилителем
- Двухтактный выходной каскад на мощных транзисторах
- П-контур для согласования с антенной
Такая схема позволяет получить выходную мощность до 5-10 Вт при хорошем качестве сигнала.
Выбор компонентов для сборки передатчика
При сборке передатчика важно правильно подобрать компоненты:
Транзисторы
- Для маломощных каскадов — КТ315, КТ3102
- Для усилителя мощности — КТ603, КТ904
- Для выходного каскада — КТ920, КТ922
Кварцевый резонатор
- Частота 27 МГц
- Параллельный резонанс
- Нагрузочная емкость 20-30 пФ
Катушки индуктивности
- Каркас диаметром 5-8 мм
- Провод ПЭВ-2 0.3-0.5 мм
- Число витков подбирается экспериментально
Конденсаторы
- Керамические высокочастотные
- Рабочее напряжение не менее 50В
Правильный выбор компонентов обеспечит стабильную работу передатчика и хорошее качество сигнала.
Сборка и настройка передатчика на 27 МГц
Процесс сборки и настройки передатчика включает следующие этапы:
- Изготовление печатной платы по выбранной схеме
- Монтаж компонентов на плату
- Намотка катушек индуктивности
- Предварительная настройка контуров
- Проверка работы задающего генератора
- Настройка модулятора
- Настройка усилителя мощности
- Согласование с антенной
- Проверка качества модуляции
- Измерение выходной мощности
Ключевые моменты при настройке:
- Использование осциллографа для контроля формы сигналов
- Применение ВЧ вольтметра для измерения напряжений
- Точная настройка контуров на частоту 27 МГц
- Оптимизация режимов работы транзисторов
- Проверка отсутствия самовозбуждения усилителя
Правильная настройка обеспечит максимальную выходную мощность при минимальных искажениях.
Способы увеличения мощности и дальности передатчика
Для увеличения мощности и дальности действия передатчика можно использовать следующие методы:
Повышение напряжения питания
Увеличение напряжения питания позволяет повысить мощность, но требует более мощных транзисторов и лучшего охлаждения.
Применение более мощных транзисторов
Использование транзисторов с большей рассеиваемой мощностью позволяет получить более высокую выходную мощность.
Двухтактный выходной каскад
Применение двухтактной схемы в выходном каскаде позволяет существенно повысить выходную мощность.
Оптимизация согласования с антенной
Точное согласование выходного каскада с антенной обеспечивает максимальную излучаемую мощность.
Использование направленной антенны
Применение направленной антенны позволяет увеличить дальность связи в определенном направлении.
При увеличении мощности важно соблюдать требования по электромагнитной совместимости и нормы излучения.
Типичные ошибки при сборке передатчиков на 27 МГц
При самостоятельной сборке передатчиков новички часто допускают следующие ошибки:
- Неправильный монтаж компонентов
- Отсутствие экранирования высокочастотных цепей
- Длинные соединительные проводники
- Неоптимальная компоновка элементов на плате
- Использование некачественных компонентов
- Неправильный расчет номиналов элементов
- Отсутствие теплоотвода для мощных транзисторов
- Неверное согласование каскадов между собой
Чтобы избежать этих ошибок, следует внимательно изучить теорию и придерживаться рекомендаций опытных радиолюбителей.
Правовые аспекты использования самодельных передатчиков
При использовании самодельных передатчиков на 27 МГц необходимо учитывать следующие правовые моменты:
- Диапазон 27 МГц относится к гражданскому (CB) диапазону
- Для работы в этом диапазоне не требуется специального разрешения
- Максимальная разрешенная мощность — 10 Вт
- Запрещено создавать помехи другим пользователям
- Нельзя использовать для коммерческих целей
- Запрещено вносить изменения в сертифицированную аппаратуру
Перед использованием самодельного передатчика рекомендуется ознакомиться с актуальными правилами использования радиосредств в вашем регионе.
Сборка простого AM передатчика на 27 МГц — интересный проект для радиолюбителей. При правильном подходе можно получить работоспособное устройство для экспериментов и связи на небольшие расстояния. Главное — соблюдать технику безопасности и правила использования радиопередающих устройств.
Простые самодельные AM передатчики на 27 МГц (КТ3107, КТ3102)
Принципиальные схемы простых самодельных передатчиков КВ диапазона с амплитудной модуляцией (АМ), частота — 27 МГц. Схемы содержат минимум деталей и построены на транзисторах и микросхемах. Подойдут для изготовления как начинающими радиолюбителями, так и профессионалами.
ЧМ-передатчики в основном используются для УКВ-диапазона. При всех достоинствах данного типа передатчиков для более низких частот чаще применяются АМ-передатчики, требующие для своей работы меньшей полосы частот. Это значит, что в пределах одного частотного диапазона большее число передатчиков могут вести передачу, не мешая друг-другу (примерно в 5-10 раз больше АМ-передатчиков по сравнению с числом ЧМ-передатчиков).
Маломощный АМ-передатчик на 27 МГц
На рис.5.10 представлена схема маломощного АМ-передатчика на 27 МГц. При чувствительности АМ-приемника 3-5 мкВ, этот передатчик обеспечивает дальность 200-300 м на открытой местности.
Рис. 1. Схема АМ-передатчика на 27 МГц ; б — УНЧ на 1 транзисторе, в — УНЧ на ИС 122УС1Д, г — УНЧ на ОУ К548УН1А.
Схема этого АМ-передатчика (рис. 1, а) состоит из следующих основных частей: УНЧ, АМ-модулятора (Т1) и задающего ВЧ-генератора (Т2).
Для данного радиопередатчика (рис. 1) предложено 3 варианта УНЧ, схемы которых приведены на рисунке 1 (б-г): на 1 транзисторе (схема с ОЭ), на УНЧ на ИС 122УС1Д, на ОУ К548УН1А.
Элементы для схемы АМ-передатчика на рисунка 1 (а-г):
- R1=1к-10к, R2=1.8к, R3=4.Зк, R4=2.4к, R5=4.7к, R6=100,
- R7= 100к, R8=1.5к, R9=50-100, R10=100, R11=10к, R12=200к;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=1мкФ-10мкФ (неполярный конденсатор),
- С3=200, С4=500, С5=500, С6=1н, С7=50, С8=50, С9=50,
- С10=10мкФ-50мкФ, С11=10мкФ-50мкФ, С12= 10мкФ-50мкФ, С13=50мкФ-200мкФ;
- Т1 — КТ3107,
- Т2 — КТ3102 или другие аналогичные транзисторы,
- L1, L2, L5 — ВЧ-дроссели, например, Д0. 1 индуктивностью 60-200 мкН;
- катушки L3, L4 — бескаркасные, внутренний диаметр — 6 мм, диаметр провода — 0.6 мм, L4 — 10 витков, L3 — 3-4 витка.
Настройка. Изменением величины резистора R7 установить напряжение на коллекторе транзистора Т3 УНЧ (б) равным половине напряжения питания, при 9В — это ЗВ-6В. Другие варианты УНЧ в настройке не нуждаются. Чувствительность УНЧ на ОУ регулируется R11.
Частота генерации устанавливается конденсатором С7 и сжатием и/или растягиванием катушки L4. Возможно потребуется подбор С8. Настройка антенны осуществляется изменением величины емкости конденсатора С9.
Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий провод и экран, другая — для печатных проводников схемы. Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину.
Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство в экран.
При этом частота генератора, возможно, несколько изменится (увеличится). В качестве антенны может быть использована стандартная телескопическая антенна или толстый медный провод.Простые АМ передатчики (вариант 2)
На рисунке 2 представлены еще два примера маломощных АМ-передатчиков на 27 МГц. Их характеристики практически совпадают с предыдущем вариантом.
Схема на рисунке 2 (а) во многом совпадает со схемой на рисунка 1, те же три варианта УНЧ, такой же АМ-модулятор (Т1), однако схема задающего генератора (Т2) в этом варианте АМ-передатчи-ка использована другая. Кстати, аналогичная схема генератора использована в передатчике комплекта радиоуправления “Сигнал”, поэтому часть элементов, методика настройки и особенности монтажа для данной конструкции совпадают с передатчиком из указанного комплекта.
Рис. 2. Схемы AM-передатчиков на 27 МГц .
Элементы для схемы АМ-передатчика на рисунка 2,а:
- R1=1к-10к, R2=1.8к, R3=4.Зк. R4=43к, R5=750, R6=15к, остальные резисторы в схемах УНЧ на рис.
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=1мкФ-10мкФ (неполярный конденсатор), С3=200, С4=200, С5= 18, С6=82, С7=68, С8=120, С9=15, остальные конденсаторы в схемах УНЧ на рис.5.10;
- Т1 — КТЗ107, Т2 — КТЗ102 или другие аналогичные транзисторы:
- L1, L2, LЗ — ВЧ-дроссели, например, Д0.1 индуктивностью 60 мкН или самодельные -100 витков ПЭВ-2 на резисторе МЛТ-0.5 более 100к;
- L4 — на стандартном полистироловом каркасе диаметром 7 мм с подстроечником диаметром 2.8 мм и длиной 12 мм из феррита 600НН, 8.5 витка провода ПЭЛШО 0.18 (можно ПЭВ-2 0.15 или 0.2), намотанных виток к витку у основания каркаса.
Настройка (рисунок 2,а). Изменением величины резистора R7 установить напряжение на коллекторе транзистора Т3 УНЧ (б) равным половине напряжения питания, при 9В — это ЗВ-6В. Другие варианты УНЧ в настройке не нуждаются. Чувствительность УНЧ на ОУ регулируется R11.
Настройка задающего генератора осуществляется изменением положения подстроенника L4 и изменением величины значений конденсаторов С7, С8.
Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите аналогично предыдущим конструкциям передатчиков. В качестве антенны может быть использована стандартная телескопическая антенна или толстая медная проволока.
В следующей схеме АМ-передатчика на 27 МГц — рисунок 2 (б) использован такой же задающий генератор, как и в предыдущем варианте, однако здесь использованы другие УНЧ и АМ-модулятор. Для этой схемы как и у предыдущей конструкции часть элементов, методика настройки и особенности монтажа совпадают с передатчиком щ комплекта радиоуправления “Сигнал”.
Элементы для схемы АМ-передатчика на рисунке 2 (б):
- R1=1к-10к, R2=160к, R3=6.8к, R4=180к, R5=43к, R6=750, R7=15к;
- С 1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.022,
- С5=0.022, С6=18, С7=82, С8=68, С9=120, С10=15, С11 = 10н-33н;
- Т1,Т2,ТЗ — КТЗ102, КТЗ15 или другие аналогичные транзисторы:
- L1 — ВЧ-дроссель, например, Д0.1 индуктивностью 60 мкН или самодельный — 100 витков ПЭВ-2 на резисторе МЛТ-0. 5 более 100к;
- L2 — на полистироловом каркасе диаметром 7 мм с подстроечником диаметром 2.8 мм и длиной 12 мм из феррита 600НН, 8.5 витка провода ПЭЛШО 0,18 (можно ПЭВ-2 0.15 или 0.2), намотанных виток к витку у основания каркаса катушки задающего генератора.
Настройка (рисунок 2, б). УНЧ (Т1) и модулятор (Т2) в настройке не нуждаются. Настройка задающего генератора осуществляется изменением положения подстроечника L2 и изменением значений конденсаторов С8, С9.
Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите аналогично предыдущим конструкциям передатчиков. В качестве антенны может быть использована стандартная телескопическая антенна.
Простые транзисторные АМ передатчики (вариант 3)
Еще две схемы АМ-передатчиков предоставлены на рисунке 3, они также на диапазон частот 27 МГц. Основные характеристики конструкции, схема которой приведена на рисунке 3 (а), примерно совпадают с предыдущим вариантом (вариант 2 выше). Мощность второго передатчика несколько выше, что обеспечивает большую дальность — примерно в 2-3 раза. При чувствительности приемника 1-5 мкВ дальность достигает 500 м.
Схема на рисунке 3 (а) подобна схеме на рисунке 2 (6): совпадают УНЧ и АМ-модулятор, однако схема задающего генератора в этом варианте АМ-передатчика (27 МГц) использована другая. Этот вариант генератора (положительная обратная связь — за счет емкости между эмиттером и коллектором) был описан и использован ранее в конструкциях ЧМ-передатчиков на биполярных транзисторах.
Рис.3. Схемы простых AM-передатчиков 27МГц на транзисторах.
Элементы для схемы АМ-передатчика на рисунке 3 (а):
- R1=1к-10к, R2=160к, R3=6.8к, R4=180к, R5=26к, R6= 10к, R7=50-100;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ,
- С4=0.022, С5=0.022, С6=30, С7=3н-10н, С8= 10-50, С9=4.7мкФ-20мкФ, С10=10н-33н, С11=10-30;
- Т1,Т2,ТЗ — КТЗ102, КТЗ15 или другие аналогичные транзисторы;
- L1, L2 — катушки генератора намотаны на ПЧ-контурах от стандартных радиоприемников, каркас — 6 мм, L1 — 11 витков ПЭВ-2 0. 5 мм — 0.6 мм, L2 — 4 витка ПЭВ-2 0.5 мм, катушки — с экранами и сердечниками.
Настройка. УНЧ (Т1) и модулятор (Т2) в настройке не нуждаются. Настройка задающего генератора осуществляется изменением положения подстроечника общей катушки L1, L2 и изменением значений конденсаторов С6.
Возможно потребуется подбор значений R5 (ток транзистора задающего генератора) и С8 (величина обратной связи), подбор осуществляется по достижению максимального значения мощности излучения при минимальных искажениях ВЧ-колебаний (синусоидальный сигнал).
Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите аналогично предыдущим конструкциям передатчиков. В качестве антенны может быть использована стандартная телескопическая антенна.
Схема на рисунке 3 (б) отличается от схемы на рисунке 2 (б) дополнительным ВЧ-каскадом, увеличивающим мощность АМ-передатчика. Для данного варианта передатчика на 27 МГц АМ-модуляция осуществляется изменением напряжения питания не задающего генератора, а следующего ВЧ-каскада. Схемы УНЧ и АМ-модулятора — совпадают со аналогичными схемами предыдущего варианта АМ-передатчика.
Элементы для,схемы АМ-передатчика на рисунке 3 (б):
- R1=1к-10к, R2=160к, R3=6.8к, R4=180к, R5=26к, R6=10к, R7=50-100;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.022, С5=0.022, С6=30, С7=3н-10н, С8=10-50, С9=24, С10=10н, С11= 10мкФ-50мкФ, С12=10н-33н, С13=10н-30н, С14=100;
- Т1,Т2 — КТ3102, КТ315 или другие аналогичные транзисторы, Т3 -КТ368, КТ3102 или аналогичные, Т4 — КТ603Б или аналогичные;
- L1, L2, LЗ — катушки генератора намотаны на ПЧ-контурах от стандартных радиоприемников, каркас — 6 мм, L1 — 11 витков ПЭВ-2 0.5 мм — 0.6 мм, L2 — 3 витка ПЭВ-2 0.3 мм, LЗ — 3+3+6 витков ПЭВ-2 0.5 мм (отводы, считая сверху), катушки — с экранами и сердечниками;
- L4 — ВЧ-дроссель 50-100 мкН.
Настройка и монтаж передатчика выполняется аналогично так же как и в предыдущей схеме.
АМ передатчики большой мощности
На рис. 4представлены два примера АМ-передатчиков повышенной мощности на 27 МГц. Данные схемы отличаются предыдущего варианта наличием еще одного ВЧ-каскада — дополнительного усилителя мощности.
Это увеличило мощность АМ-передатчиков. При чувствительности АМ-приемника 3-5 мкВ и тщательной настройке передатчика дальность связи достигает 3 км и более.
Рис.4. Схемы AM-передатчиков повышенной мощности на 27 МГц .
Элементы для схемы АМ-передатчика на рисунка 4 (а):
- R1=1к-10к, R2=160к, R3=6.8к, R4=180к, R5=26к, R6=10к, R7=50-100, R8=270, R9=10;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.022, С5=0.022, С6=30, С7=3н-10н, С8=10-50, С9=24, С10=300, С11=10н, С12= 100-300, С13=100-300, С14= 1000, С15= 10мкФ-50мкФ, С16=10н-33н, С17=10н-33н;
- Т1,Т2 — КТЗ102, КТЗ15 или другие аналогичные транзисторы, Т3 -КТ368, КТ3102 или аналогичные, Т4 — КТ603Б или аналогичные, Т5=КТ606;
- L1, L2, L3 — катушки генератора намотаны на каркасах от ПЧ-конту-ров, используемых в стандартных радиоприемниках, каркас — 6 мм, L1- 11 витков ПЭВ-2 0. 5 мм — 0.6 мм, L2 — 3 витка ПЭВ-2 0.3 мм, LЗ -3+3+6 витков ПЭВ-2 0.5 мм (отводы, считая сверху), катушки — с экранами и сердечниками;
- L5 — катушка согласования с передающей антенной, 8 витков, ПЭВ-2 0.6 мм, каркас 6 мм, длина намотки 8 мм.
- L4, L6 — ВЧ-дроссель 50-100 мкН.
Настройка мощного АМ передатчика. УНЧ (Т1) и модулятор (Т2) в настройке не нуждаются. Настройка задающего генератора осуществляется изменением положения подстро-ечника общей катушки L1, L2 и изменением значений конденсаторов С6.
Возможно потребуется подбор значений R5 (ток транзистора задающего генератора) и С8 (величина обратной связи), подбор осуществляется по достижению максимального значения мощности излучения при минимальных искажениях ВЧ-колебаний (синусоидальный сигнал). Следующий каскад — настройка LЗ. При настройке антенны (С12, С13, L5) целесообразно использовать волномер, варианты схем которого были представлены ранее.
Используемая стандартная телескопическая антенна меньше оптимальной длины (четвертьволновой антенны), поэтому возникают определенные трудности по оптимизации работы выходного каскада. Для улучшения его работы и повышения мощности излучения иногда используют специальный прием — вводят дополнительную индуктивность, включаемую последовательно с антенной (на схеме не показана).
Этот прием позволяет увеличить эквивалентную длину антенны. Примерные значения: дополнительная катушка — 18 витков ПЭВ-2 0.6 на каркасе 6 мм, С12= 120, С 13=150. Точные значения подбираются эмпирически в процессе настройки по показаниям волномера.
Монтаж мощных АМ передатчиков выполняется аналогично предыдущим конструкциям передатчиков. В качестве антенны может быть использована стандартная телескопическая антенна или толстый медный провод. Вместо данного традиционного типа антенны можно использовать компактную спиральную антенну.
Схема АМ-передатчика на 27 МГц, представленная на рисунке 4 (6), отличается от предыдущей схемой задающего генератора. В данном варианте генератора использована схема с кварцевым резонатором. Это позволило стабилизировать частоту ВЧ-колебаний и упростить настройку передатчика.
Элементы для схемы АМ-передатчика на рисунке 4 (б):
- R1=1к-10к, R2=160к, R3=6.8к, R4=180к, R5=24к, R6=20к, R7=1к, R8=270, R9=10;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.022, С5=0.022, С6=30, С7=10н, С8=10н, С9=24, 00=300,
- С11 = 10н, С12=100-300, С13=100-300, С14=300-500, С15=10мкФ-50мкФ, С16=10н-33н, С17=10н-33н;
- Т1,Т2 — КТ3102, КТ315 или другие аналогичные транзисторы, Т3 -КТ368, КТ3102 или аналогичные, Т4 — КТ603Б или аналогичные, Т5=КТ606;
- L1, L2, L3 — катушки генератора намотаны на каркасах от ПЧ-конту-ров, используемых в стандартных радиоприемниках, каркас — 6 мм, L1 — 11 витков ПЭВ-2 0.5 мм — 0.6 мм, L2 — 3 витка ПЭВ-2 0.3 мм, L3 -3+3+6 витков ПЭВ-2 0.5 мм (отводы, считая сверху), катушки — с экранами и сердечниками;
- L5 — катушка согласования с передающей антенной, 5 витков, ПЭВ-2 0.6 мм, каркас 8 мм, длина намотки 8 мм.
- L4, L6 — ВЧ-дроссель 50-100 мкН.
Настройка АМ передатчика с кварцом. УНЧ (Т1) и модулятор (Т2) в настройке не нуждаются. Настройка задающего генератора осуществляется изменением положения подстроечника общей катушки L1, L2 и изменением значений конденсаторов С6 по максимуму волномера.
Следующий каскад — L3. Возможно потребуется подбор значений R5 (ток транзистора задающего генератора). При настройке антенны с помощью изменений С12,С13 и подстройки L5 целесообразно использовать волномер. При настройке выходного каскада и его согласования с антенной целесообразно учитывать неоптимальность ее длины, что снижает излучаемую мощность передатчика.
Поэтому целесообразно (как и в предыдущем случае) использовать дополнительную индуктивность (хотя это не является обязательным), увеличивающую эффективную длину передающей антенны передатчика. Эта катушка включается последовательно с антенной (на схеме не показана). Параметры элементов П-образного фильтра (C12, C13, L5) и дополнительной катушки совпадают с параметрами предыдущей конструкции.
Представленные и описанные устройства АМ-передатчиков на 27 МГц могут быть использованы в составе радиостанций (приемопередатчиков) для диапазона 27 МГц.
Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е — Электроника и шпионские страсти-3.
Радиоканал на 27 МГц, схема приемника и передатчика (74LV00D, К561ЛА7)
Представлена конструкция радиоканала для 26,999 МГц на основе передатчика и сверхрегенеративного приемного тракта.
Принципиальная схема
Схема передатчика показана на рисунке 1. От схемы из Л.1 она отличается только иным распределением элементов микросхемы по схеме (с целью оптимизации монтажа). Работа передатчика описана в Л.1.
Схема приемного тракта показана на рисунке 2. Это сверхрегенератор. Сверхрегенеративный детектор выполнен на транзисторе VT1. От типовой схемы она отличается, пожалуй, только тем, что сигнал от антенны подается не на контур, включенный в коллекторной цепи транзистора, а на его эмиттер.
Это несколько снижает чувствительность сверхрегенератора, но, в то же время, значительно снижает влияние внешних емкостей через антенну на настройку контура.
Питание на сверхрегенератор подается через резистор R3, который одновременно служит и его нагрузкой. В отсутствие приема на R3 имеются так называемые суперные шумы, которые при приеме сигнала, модулированного импульсами увеличивают свою амплитуду во время действия импульса.
«П» — образный фильтр НЧ С1-L3-C5 подавляет высокочастотную составляющую (суперные шумы) и оставляет только низкочастотную составляющую в виде формы модулирующих импульсов.
Далее происходит усиление каскадом на транзисторе VT2 и формирование логических импульсов элементами микросхемы D1. Режим работы транзистора VT2 по постоянному току установлен резистором R4 так, чтобы постоянное напряжение на его коллекторе находилось возле порога переключения триггера Шмитта D1.1-D1.2.
Рис. 1. Схема цифрового радиопередатчика на 27 МГц.
Рис. 2. Схема цифрового радиоприемника на 27 МГц.
Детали и налаживание
При налаживании нужно подбирать R4 так, чтобы напряжение на коллекторе VT2 было таким, при котором обеспечивается наибольшая чувствительность при полном отсутствии каких-либо импульсов на выходе приемного тракта в то время, когда передатчик не работает.
Напряжение питания приемного тракта может быть от 5 до 15V, но налаживать его необходимо именно при том напряжении, при котором он будет эксплуатироваться.
Рис. 2. Печатная плата для схем радиопередатчика сигналов диапазона 27 МГц.
Контурные катушки намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками из карбонильного железа. Катушки передатчика (рис. 1): L1 — 8 витков, L2 — 8 витков, L3 — 12 витков.
Катушка L2 без сердечника. Провод ПЭВ 0,47. Дроссель L4 — готовый ВЧ-дроссель индуктивностью 220 мкГн.
В приемнике только одна контурная катушка — L2 (рис. 2). Каркас такой же, как у контурных катушек передатчика, число витков — 8, провод ПЭВ 0,47.
Катушки L1 и L3 приемника — готовые ВЧ-дросселя индуктивностью 51 мкГн и 220 мкГн, соответственно. Можно применить и самодельные дросселя. Детали тракта расположены на двух печатных платах из фольгированного стеклотексталита.
Рис. 3. Печатная плата для схем радиоприемника сигналов диапазона 27 МГц.
В качестве антенн используются проволочные штыри длиной 0,7 метра. Можно применить и другие антенны, но налаживать нужно именно с теми антеннами, с которыми тракт будет работать в дальнейшем.
Налаживание следует начинать с передетчика, и лучше всего с помощью осциллографа с верхней частотой не ниже 30 МГц (автор пользуется стареньким С1-65А).
Соедините вывод 2 D1 с плюсом питания (подайте единицу) и проверьте, работает ли кварцевый генератор. Автор сделал несколько таких передатчиков, и у всех генераторы запускались без проблем. Возможно, если генератор не будет запускаться, нужно будет подогнать его режим подбором R1 и R2, а так же, С1 и С2.
Ко входу осциллографа подключите объемную катушку (диаметром 50-80мм, 5 витков толстого провода). Подключите антенну, с которой будет работать передатчик в дальнейшем, и подайте единицу на вывод 13 D1.2 (или соедините этот вывод с плюсом питания).
Наблюдая за формой, периодом и размахом синусоиды на экране осциллографа, подстройкой L1 и L3 добейтесь, чтобы синусоида была максимальной амплитуды, но без заметных искажений, и, обязательно, убедитесь в том, что передатчик работает на основной гармонике (то есть, на 27 МГц, а не на кратной частоте).
Затем, от какого-либо источника подайте на вывод 13 01 модулирующие импульсы низкой частоты, логического уровня. Переключив осциллограф на низкую частоту посмотрите модуляцию. Пачки ВЧ должны иметь ровную прямоугольную форму.
Если это не так, нужно повторить настройку выходного контура передатчика. Передатчик можно наладить и без осциллографа, пользуясь ВЧ-вольтметром и резонансным волномером.
Приемник нужно налаживать по сигналу уже налаженного передатчика. Переведите передатчик в режим генерации (единица на выводе 2 D1.1) и подайте на его вход модулирующие импульсы (для этого можно собрать временный мультивибратор, например, на элементах микросхемы К561ЛА7). И расположите передатчик на расстоянии 5-10 метров от антенны приемника.
Сначала, при выключенном передатчике, посмотрите осциллографом что происходит на С1. Здесь должно быть постоянное напряжение около 4,5V и переменная составляющая частотой около 500-1000 кГц. Затем включите передатчик.
Переменная составляющая должна приобрести форму модулирующих импульсов, по огибающей которых расположена ВЧ составляющая.
Подстраивая L2 и тщательно подбирая сопротивление R2 (его временно можно заменить переменным) добейтесь наибольшего размаха импульсов. Постепенно удаляя передатчик, добейтесь наибольшей чувствительности приемного тракта.
В пределах уверенного приема амплитуда импульсов на С5 должна быть 0,2-0,ЗV. После того как настроен сверхрегенеративный детектор, нужно перейти к настройке НЧ-тракта.
Принимая модулированный импульсами сигнал передатчика, подберите сопротивление R4 (временно его можно заменить переменным) так, чтобы когда передатчик работает на выходе D1.3 (или D1.4) были четкие логические импульсы, такого же периода и формы как модулирующие, без какого-либо высокочастотного заполнения. А когда передатчик выключен, на выходе должен быть четкий логический уровень нуля (или единицы).
При качественной настройке данный радиоканал обеспечивает дальность связи более 200 метров в зоне прямой видимости. Его можно успешно использовать для радиоуправления или сигнализации.
Андреев С. РК-01-08.
Литература: 1. Андреев С. «Цифровой» передатчик. РК-11-2007, стр. 3.
Радиопередатчик 27 МГц с одним транзистором