Простейший детекторный приемник: Детекторный радиоприемник

Содержание

Детекторный радиоприемник

Детекторный радиоприемник

Исполнитель: учащийся 9А класса Львов Андрей Олегович
Руководитель: Климов Александр Юрьевич, (Ведущий инженер СУНЦ УрГУ), optek (at) mail.ru

Словарь сокращений и обозначений

А - Ампер, единица измерения силы тока.
В - Вольт, единица измерения напряжения.
Вт – Ватт, единица измерения мощности.
Гн – Генри, единица измерения индуктивности.
ДРП – детекторный радиоприемник.
Др.- другие.
КПД – коэффициент полезного действия.
КПЕ – конденсатор переменной емкости.
УГО – условное графическое обозначение.
Ф - Фарада
ЭАП - электроакустический преобразователь.

Е - напряженность электрического поля радиостанции в месте приема.
m - коэффициент модуляции.
Q - добротность колебательного контура.
W – мощность.

Введение

В настоящее время известно множество типов радиоприемников: детекторный, прямого усиления, регенеративный, сверхрегенеративный, супергетеродинный и прямого преобразования. Из перечисленных, детекторный радиоприемник (далее по тексту - ДРП), имеет наихудшую чувствительность и селективность, но, несмотря на невысокие параметры, он представляет интерес для начинающих радиолюбителей и специалистов.

Простота конструкции, недефицитность деталей и отсутствие источников питания (именно поэтому ДРП изучается в средних учебных заведениях в наше время) способствовали его популярности в 20-40гг 20в. Дадим определение ДРП: это приемник, работающий за счет энергии радиоволн и не имеющий усилителя. Следует заметить, что приемник прямого усиления – это тот же детекторный с каскадами усиления сигнала низкой частоты.

1. Классическая схема ДРП

Рис.1. Типовая схема ДРП

Существует два основных варианта классических схем ДРП. Первый вариант изображен на рис.1. Второй вариант отличается от первого только тем, что детекторный диод подключен не к части контура, а к контуру полностью.

1.1. Функциональная схема ДРП

Рис. 2. Функциональная схема классического ДРП.

Радиотракт включает в себя входные цепи приемника: антенна, заземление, колебательный контур. Детектор - каскад детектирования на точечном диоде и сглаживающий конденсатор С2. Электроакустический преобразователь (ЭАП) служит для преобразования электрического сигнала в звуковой. В качестве ЭАП используются: наушники, электродинамические громкоговорители («динамики»).

1.2. Принцип работы ДРП

Настроив контур на частоту принимаемой радиостанции, выделяем высокочастотный АМ - сигнал. Частота его колебаний велика (более 100 кГц), и в наушниках он слышен не будет. Сигнал нужно продетектировать (преобразовать ВЧ электрические колебания, в колебания НЧ). Для этого служит диод VD 1 (рис.1). Он обладает свойством проводить ток только в одном направлении, от анода, обозначенного треугольником, к катоду. Положительные полуволны колебаний в контуре вызовут ток через диод, а отрицательные закроют его, и тока не будет. При отсутствии конденсатора C 2 через наушники будет протекать пульсирующий ток. Он содержит постоянную составляющую, которая изменяется со звуковой частотой. Такой ток уже вызовет в наушниках звук. Процесс детектирования улучшается при подсоединении блокировочного конденсатора C 2. он заряжается положительными полуволнами почти до амплитудного значения колебаний, а в промежутках между ними сравнительно медленно разряжается током через наушники.

2. Компоненты ДРП

2.1. Колебательный контур

Классическая схема ДРП изображена на рис. 1. Она повторяется во многих популярных книжках и журналах. Антенна WA 1 и заземление присоединены к колебательному контуру (катушка L 1 и КПЕ C 1). Колебательный контур служит для выделения из всей массы принимаемых сигналов лишь одного, желаемого. Если частота сигнала совпадает с частотой настройки контура, напряжение на нем максимально. Для настройки в пределах диапазона изменяют емкость (используют КПЕ), для переключения диапазонов изменяют индуктивность катушки L 1.

2.2. Диод

По применению полупроводниковые диоды разделяются на группы: выпрямительные, высокочастотные, туннельные и некоторые другие (рис.2).

Рис. 3. Диоды.

В качестве полупроводникового материала в диодах используется германий, кремний и арсенид галлия (в туннельных диодах).

Первые диоды стали известны с начала 20в (1906-1908 гг). Тогда же и появились первые ДРП. В 20-40гг 20в радиолюбители изготавливали детекторные диоды из кристаллов цинкита или пирита. В России пионерные работы по диодам проводил О.Лосев, который помимо детекторных диодов изготовил и первые светодиоды (он наблюдал свечение кристалла карборунда при подключении к нему батареи питания). В классических ДРП используются германиевые диоды Д2, 18,20, как самые дешевые и широко распространенные.

2.3. Конденсаторы

В классической схеме ДРП два конденсатора. С1 – переменный керамический или воздушный, предназначен для настройки приемника на частоту радиостанции (5-300 пФ). С2 нужен, чтобы убрать ВЧ – составляющую и повысить качество звука (2000 – 6800 пФ).

2.4. Головные телефоны

В России первым в приемнике высокоомные головные телефоны использовал П.Н.Рыбкин в 1899 г. За рубежом работами по усовершенствованию ДРП в эти же годы занимался Г.Маркони.

Последний элемент разбираемой схемы ДРП – головные телефоны. Для ДРП подходят только высокоомные телефоны (ТА-4, ТОН-2, ТОН-2М, ТАГ-1, ТГ-1), абсолютно не подходят низкоомные или наушники от плейера. Параметры некоторых из них приведены в Приложении 1.

Для телефонов ТОН-2 сопротивление на частоте 1000 Гц составляет 12000 Ом. Минимальная амплитуда сигнала 1000 Гц, слышимая человеком в наушниках ТОН-2 составляет 5 мВ. В классическом ДРП амплитуда сигнала на наушниках достигает 20 мВ (достаточно громко и разборчиво слышна речь и музыка), что соответствует электрической мощности 0,02 мкВт.

3. Недостатки классической схемы детекторного приемника

а) Для согласования сопротивлений колебательного контура и диода используется катушка связи (обычно 1/5-1/10 от числа витков катушки).

Следовательно, на диод поступает ВЧ напряжение в 5-10 раз меньшее, чем наводится в контуре, то есть, с большими потерями мощности (в 25-100 раз).

б) Используется энергия одного полупериода сигнала.

в) Головные телефоны сильно искажают сигнал и имеют низкий КПД (из-за металлической мембраны). Головные телефоны малоэффективны при работе на низких частотах, из-за жесткой мембраны не работают на высоких звуковых частотах. Рабочий диапазон частот наушников 300-3500 Гц. Получить качественный звук в этом случае просто невозможно.

4. Применение классического ДРП.

ДРП, выполненный по классической схеме, и в наше время находит применение для: настройки радиолюбительских передатчиков и настройки передатчиков систем электронного дистанционного управления. В любительской литературе описано успешное применение ДРП для поиска маломощных шпионских закладок (в просторечии именуемых «жучками»). В этих случаях нагрузкой ДРП работает микроамперметр постоянного тока на 10-100 мкА, шунтированный конденсатором.

5. Совершенствование ДРП

Если посмотреть на функциональную схему ДРП, можно прийти к следующим выводам: классическая схема свои возможности усовершенствования исчерпала. Кардинальное улучшение параметров ДРП возможно при полной переделке всех функциональных узлов ДРП, собранного по классической схеме.

5.1. Громкоговорящий ДРП

Добиться увеличения громкости и улучшения качества сигнала можно модернизацией всех узлов классического ДРП. В качестве колебательного контура выступает катушка индуктивности на ферритовом стержне. Эта катушка имеет межвитковую емкость, а настройка на радиостанцию производится перемещением катушки на сердечнике. Более оптимальное согласование детектора с контуром производится конденсатором связи С1 (сопротивление контура сотни килоом, а детектора 5-20 кОм). Замена одного диода диодным мостом позволяет увеличить громкость ЭАП, так как теперь в ДРП используется энергия обоих полупериодов ВЧ сигнала. Диодный мост выполнен на диодах типа Д310, так как у них меньше сопротивление и меньше потери, чем у диодов Д2, 18, 20.

Рис.4 Прибор для выбора детекторного диода

О качестве диода позволяет судить параметр - «прямой ток при напряжении 1 В», чем он больше, тем лучше.

Рис.5 Усовершенствованный классический ДРП

В качестве ЭАП используется динамик мощностью 1-8 Вт и сопротивлением катушки 4-8 Ом. Для согласования сопротивлений детектора и ЭАП служит понижающий трансформатор (~220 В/9-12 В). Для увеличения отдачи динамик устанавливается на отражательный экран. Модернизированный ДРП дает выигрыш по мощности относительно классической схемы ДРП в 140-400 раз.

5.2. Применение модернизированного ДРП.

Улучшенный ДРП является практически вечным источником бесплатной энергии «из воздуха». Он питает светильник на сверхъярком светодиоде (белом или желтом) и способен подзарядить аккумулятор, часовую батарейку или пальчиковую (типа АА или ААА) из будильника или пейджера. Он может найти применение в местах, где нет электричества, например, в коллективных садах (в доме и овощной яме), в горах. Если от него запитать светильник на сверхъярком красном светодиоде (2-10 кд), он заменит медицинский аппарат светотерапии «Дюна-Т». Также от него можно питать «серебряный ионатор» - прибор для серебрения воды.

Рис.6 ДРП – источник электрической энергии.

Накопительный конденсатор С2 рассчитан на рабочее напряжение 25-60 В при минимальном токе утечки. Приемник настраивается на самую мощную СВ или ДВ радиостанцию в этом регионе.

5.3. ДРП, питаемый «свободной энергией поля»

Для более полного использования энергии несущей, модернизированный ДРП дополняется каскадом усиления на германиевом транзисторе. И данный приемник работает громче. Теперь он стал приемником прямого усиления.

Рис.7

ДРП (приемник прямого усиления) с увеличенным КПД.

Транзистор в усилителе приемника низкочастотный и маломощный: МП39-42. Сигнал ЗЧ на базу подается через разделительный конденсатор С3. ЭАП приемника состоит из динамика ВА1, включенного через согласующий трансформатор Т1.

Настройка этого приемника сводится к настройке входного контура на частоту мощной радиостанции и одновременной подстройке емкости С1, а затем подбору сопротивления R 1 по максимальной громкости звучания.

6. Экспериментальная часть

6.1. Сборка и наладка модернизированного ДРП.

Для собранного по рис.5 модернизированного ДРП и настроенного перемещением катушки по стержню на радиостанцию «Радио России» (длина волны 260 кГц – диапазон ДВ) вольтметр на выходе приемника показал напряжение 0,25 В. После согласования сопротивлений контура и детектора согласующим конденсатором вольтметр показал 2,35 В. Затем был подключен ЭАП: динамик 6ГД-3. Полоса воспроизводимых частот 6ГД-3: 100-10000 Гц. Громко и с высоким качеством слышна музыка и речь. Антенна: медный провод диаметром 0,5 мм и длиной 8 метров. В качестве заземления использована батарея центрального отопления. Если вместо ЭАП включали сверхъяркий желтый светодиод, то наблюдали его яркое свечение!

Таким образом, все мои предположения подтвердились. Улучшенный ДРП может работать в качестве практически вечного источника энергии. Громкость звучания этого приемника можно дополнительно увеличить при использовании рупора, установленного на ЭАП.

При замене ДВ катушки на более высокодобротную на выходе приемника было получено напряжение 5,30 В и громкость приемника значительно возросла. Дальнейшее увеличение громкости приемника можно получить за счет применения более эффективной антенны.

6.2. Сборка и наладка ДРП с каскадом усиления на транзисторе (питаемый энергией электромагнитной волны).

Приемник собранный по рис.7 работал значительно громче, чем модернизированный ДРП. И это естественно, так как транзисторный усилитель НЧ питается постоянной составляющей сигнала, а она в 3-10 раз выше, чем НЧ составляющая, вдобавок транзистор усиливает слабый НЧ сигнал.

Приложение

Таблица 1 Электрические параметры высокоомных телефонов типа ТОН-2

Основные параметры

Значение параметра

Модуль полного электрического сопротивления переменному току одного телефонного капсюля на частоте 1000 Гц, не менее, Ом

6000

Неравномерность частотной характеристики отдачи капсюля в диапазоне частот 300-3000 Гц, не более, дБ

35

Таблица 2 Электрические параметры детекторных диодов

Тип диода

 

Назначение

Среднее значение выпрямленного тока, мА

Прямой ток при напряжении 1 В, мА

Обратный ток не более, мА (при напряжении, В)

Наибольшее допустимое обратное рабочее напряжение, В

Наименьш. амплитуда обратного пробивного напряжения , В

Д2А

Выпрямление переменных напряжений

50

>50

0,25 (7)

10

15

Д310

Импульсный

500

>500

0,02 (20)

-

-

* Диоды Д2 предназначены для работы в различных схемах. Оформлены в стеклянном корпусе. Предельная рабочая частота 150 МГц при температуре окружающей среды от –60 до +70 О С. Емкость между выводами при обратном напряжении на диоде – 1 пФ.

Таблица 3 Параметры громкоговорителей

Тип громкоговорителя

Отдача, Па

Треб. W сигнала для громкости 60дБ, мВт

0,025ГД-2

0,075

3,6

0,05ГД-1

0,15

1,8

1ГД-5, 1ГД-28, 1ГД-36

0,2

1,0

1ГД-4, 3ГД-1, 4ГД-5

0,3

0,45

5ГД-1, 6ГД-1, 6ГД-3

0,4

0,25

8ГД-1 РРЗ

0,45

0,2

Словарь терминов

АНТЕННА (от лат. antenna — мачта, рей), в радио — устройство, предназначенное (обычно в сочетании с радиопередатчиком или радиоприемником) для излучения или (и) приема радиоволн.

ДИОД [от ди... и (электр)од ], 2-электродный электровакуумный, полупроводниковый или газоразрядный прибор с односторонней проводимостью. Применяется в электро- и радиоаппаратуре для выпрямления переменного тока, детектирования, преобразования частоты, переключения электрических цепей.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ, устройство для электрического соединения с землей аппаратов, машин, приборов и др.; предназначено для защиты от опасного действия электрического тока, а в ряде случаев для использования земли в качестве проводника тока или одного из плеч несимметрического вибратора (антенны).

КОНДЕНСАТОР электрический, система из двух или более подвижных или неподвижных электродов (обкладок), разделенных диэлектриком (бумагой, слюдой, воздухом и др.). Обладает способностью накапливать электрические заряды. Применяется в радиотехнике, электронике, электротехнике и т. д. в качестве элемента с сосредоточенной электрической емкостью.

ПИРИТ – медный минерал (в основном содержащий дисульфид меди)

СЕЛЕКТИВНОСТЬ (избирательность) радиоприемника, его способность выделять полезный радиосигнал на фоне посторонних электромагнитных колебаний (помех). Параметр, характеризующий эту способность количественно. Наиболее распространена частотная селективность.

ТРАНЗИСТОР (от англ. transfеr — переносить и резистор), полупроводниковый прибор для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, выполненный на основе монокристаллического полупроводника (преимущественно из кремния или германия), содержащего не менее трех областей с различной — электронной и дырочной — проводимостью.

ТРАНСФОРМАТОР (от лат. transformo — преобразую), устройство для преобразования каких-либо существенных свойств энергии (напр., электрический трансформатор, гидротрансформатор).

Именной указатель

Лосев Олег Владимирович (1903-42), российский радиофизик. Создал (1922) полупроводниковый радиоприемник (кристадин). Открыл ряд явлений в кристаллических полупроводниках («свечение Лосева», фотоэлектрический эффект и др.).

Маркони Гульельмо (1874-1937), итальянский радиотехник и предприниматель. С 1894 в Италии, а с 1896 в Великобритании проводил опыты по практическому использованию электромагнитных волн; в 1897 получил патент на изобретение способа беспроводного телеграфирования. Организовал акционерное общество (1897). Способствовал развитию радио как средства связи. Нобелевская премия (1909, совместно с К. Ф. Брауном).

Поляков Владимир Тимофеевич – известный советский и российский радиотехник, специалист по радиоприемным устройствам

Попов Александр Степанович (4 (16) марта 1859, пос. Турьинские Рудники Верхотурского уезда Пермской губернии, ныне Краснотурьинск Екатеринбургской области – 31 декабря 1905 (13 января 1906), Санкт-Петербург), российский физик и электротехник, один из пионеров применения электромагнитных волн в практических целях, в том числе для радиосвязи.

Рыбкин Петр Николаевич – ассистент А. С. Попова, первый использовал в радиоприемнике высокоомные телефоны.

Делаем детекторный приемник более совершенным

Детекторный радиоприемник... Многие десятилетия он является одной из первых самостоятельных конструкций, выполняемой начинающими радиолюбителями. С него начинается знакомство с интересным миром радиоприемных устройств.

Он позволяет юным энтузиастам радиотехники проводить разнообразные и увлекательные эксперименты по приему сигналов местных радиостанций. Казалось бы, что можно усовершенствовать в этом давно известном устройстве? Тем не менее, как утверждает автор предлагаемой статьи, резервы для улучшения работы детекторного приемника еще не исчерпаны.

В простейших приемниках (рис. 1,а) колебательный контур сильно нагружается детектором. Хотя при этом громкость и чувствительность остаются вполне прие лемыми.

Допустим, что приемник настроен на среднюю частоту диапазона СВ (1 МГц). Индуктивность катушки L1 - 200 мкГн, емкость конденсатора С1 - 120 пФ (типичные значения) Их реактивные сопротивления равны примерно 1,2 кОм, а резонансное сопротивление всего контура в Q раз больше.

При конструктивной (без нагрузки) добротности Q - 200 получаем 240 кОм Для диапазона ДВ резонансное сопротивление контура приближается к мегаому!

Рис 1. Схемы простейших детекторных радиоприеников.

В то же время входное сопротивление детектора принято считать равным половине сопротивления нагрузки, в качестве которой используют высокоомные головные телефоны с полным сопротивлением на звуковых частотах всего 10.. 15 кОм (полное сопротивление телефонов больше указанного на их корпусе из за индуктивности телефонных капсюлей).

Нетрудно заметить, как значительно шунтируется контур, а его реальная добротность оказывается менее 10 (отношение сопротивления нагрузки к реактивному сопротивлению элементов контура) Ослабляя связь контура с детектором, можно повысить добротность, а следовательно и селективность.

Громкость при этом практически не изменится, поскольку в контуре с большей добротностью возрастает и напряжение сигнала, что в значительной мере компенсирует уменьшение сигнала на детекторе. Связь обычно регулируют подключением детектора к отводу катушки (рис 1 ,б) и подбором положения отвода.

Раз уж мы регулируем связь, целесообразно оптимизировать и контур. В [1-3] было показано, что максимальный КПД антенной цепи достигается при полном включении антенны в контур и отсутствии контурного конденсатора.

Настройку ведут изменением индуктивности катушки, а контурной емкостью в этом случае служит емкость антенны. Если же антенна велика и ее емкость значительна, конденсатор настройки нужно включить последовательно с антенной (рис 1,6).

Такой приемник работает лучше предыдущего и обладает большей селективностью, но. регулировать связь детектора с контуром не очень удобно, поскольку для этого потребуется изготовить катушку со множеством отводов. Да и регулировка все равно происходит скачками

Известен способ согласования сопротивлений с помощью емкостной связи, при котором емкостное сопротивление конденсатора должно равняться среднему геометрическому из согласуемых. В нашем примере (согласуются 240 и 6 кОм) оно составит около 40 кОм, а соответствующая емкость - всего 4 пФ! Выходит, что связь можно плавно регулировать обыкновенным подстроечным конденсатором типа КПК или КПМ.

Но конденсатор связи разрывает цепь детекторного диода по постоянному току. Чтобы устранить этот недостаток, можно поставить второй диод (рис. 2).

На первый взгляд, получим детектор с удвоением напряжения.

Рис. 2. детекторный приемнки с двумя диодами.

На самом деле из-за малой емкости конденсатора С2 удвоения нет. Во время отрицательного полупериода колебаний в контуре этот конденсатор заряжается через диод VD1, а при положительном - отдает свой заряд через диод VD2 в нагрузку, т. е. телефоны BF1, зашунтированные блокировочным конденсатором С3 для сглаживания пульсаций.

Чем меньше емкость конденсатора С2, тем меньше заряд и соответственно энергия, отбираемая из контура. Цепь связи вносит в контур и небольшое реактивное (емкостное) сопротивление, которое автоматически компенсируется при настройке контура в резонанс с принимаемыми колебаниями сигнала

В качестве L1 в экспериментальной конструкции этого приемника была использована длинноволновая катушка магнитной антенны, содержащая 240 витков провода ПЭЛ 0,2, намотанных в один слой виток к витку на каркасе диаметром 12 мм. При настройке в каркас катушки вдвигался стержень диаметром 10 мм из феррита 400НН от той же антенны.

Диапазон перестройки получился от 200 кГц (при замкнутом конденсаторе С1 и полностью вдвинутом стержне) до 1400 кГц (при удалении стержня и уменьшении емкости конденсатора С1).

В домашних условиях с небольшой антенной (около 7 м) и заземлением на трубы отопления приемник показал отличные результаты, принимая все без исключения московские ДВ и СВ радиостанции. Регулируя связь подстроечным конденсатором С2, удавалось получить достаточную селективность при нормальной громкости звучания.

Выяснилось еще одно достоинство приемника - благодаря токовому питанию детектора через большое емкостное сопротивление конденсатора связи С2 сглаживается “ступенька" на вольт-амперной характеристике диодов.

Кстати, о полезности токового питания детектора сообщалось еще в [4 В нашем же приемнике кремниевые диоды (с порогом 0,5 В) работают почти так же хорошо, как германиевые (с порогом 0,15 В).

Более того, оказалось возможным подключать к приемнику и низкоомные (50-70 Ом) головные телефоны, что совершенно недопустимо в традиционном варианте. Емкость конденсатора связи при этом требуется несколько большая - до 40...50 пФ. Правда, громкость звучания будет меньше из-за значительных потерь на прямом сопротивлении диодов.

Высокая чувствительность описанного детектора к слабым сигналам навела на мысль испытать простейший бесконтурный вариант приемника (рис. 3).

Рис. 3. Простейший бесконтурный вариант детекторного приемника.

Собрать его оказалось делом нескольких минут - все детали были подпаяны к выводам телефонов, а антенной послужил полутораметровый отрезок монтажного провода с зажимом “крокодил” на конце для подвески провода к веткам деревьев или другим высоким предметам.

Противовесом (вместо заземления) был шнур телефонов, имеющий некоторую емкость С на слушателя и далее на землю. Даже в таком примитивном варианте удалось прослушать работу ряда наиболее мощных радиостанций.

Этот приемник практически не воспринимает низкочастотных наводок, например, от проводов электросети - им препятствует малая емкость конденсатора связи С1, через который поступает радиочастотный сигнал. Ток же звуковых частот полностью замкнут в изолированной цепи телефонов BF1 и диодов VD1 ,VD2

Нельзя сказать, чтобы схема такого приемника представляла собой что-то новое. Полумостовой выпрямитель, использованный в нем, давно и хорошо известен -он был применен в индикаторе поля [5]. Кстати, ничто не мешает применить и полный мост на четырех диодах, связав его с контуром или с антенной конденсатором небольшой емкости.

Рис. 4. Правильная схема детекторного приемника.

Похожий приемник уже был описан в [6], но, к сожалению, его автор неверно трактовал принцип работы приемника. Правильная схема приемника приведена в настоящей статье на рис. 4.

Она отличается от авторской лишь наличием паразитной емкости Спар между телефонами и землей, которая играет роль конденсатора связи и согласует контур с детектором.

По счастливому стечению обстоятельств емкость Спар оказалась близка к оптимальной. Но ее-то автор и не учел! Что же касается экспериментальных результатов, то они, как это и следует из публикации в [6], оказались прекрасными.

В заключение хотелось бы вернуться к схеме на рис. 2 и привлечь к ней внимание радиолюбителей. Этот детекторный приемник показал отличные результаты. Эксперименты с ним ничуть не менее интересны и увлекательны, чем с более сложными электронными устройствами.

В. Поляков, г. Москва. Р2001, 1.

Литература:

  1. Поляков В. О питании радиоприемников “свободной энергией". - Р1997, 1.
  2. Поляков В. “Вечноговорящее” радио. - Р1997, 5.
  3. Поляков В. Радиоприемные антенны. - Р1998, 2.
  4. Псурцев В. “Открытие” амплитудного диодного детектора. -Р1986, 1.
  5. Шепелев Г. Простой индикатор поля. - РЛ 1993, 6.
  6. Беседин В. Еще один... . РЛ1994, 6, с. 34.

Самодельный детекторный приемник - как сделать.

Простой детекторный радиоприемник своими руками сделать я сумел наверное лет в тринадцать. Это было самодельное детекторное радио, собранное из сосновой доски, канцелярских кнопок и нескольких деталей. Много времени уже прошло. Мой первый детекторный приемник, конечно же, не сохранился. Но сегодня, под наплывом ностальгии, хочу повторить ту первую школьную конструкцию детекторного радио без батареек.

 

Что такое детекторный приемник – для тех, кто не знает.

 

Для тех, кто впервые слышит про детекторный приемник, сразу скажу – это не то радио, которое будет наполнять вашу комнату музыкой круглые сутки. Вот его некоторые особенности:

  1. — Да, это радио работает без батареек. :- ).   Но…
  2. — На простой детекторный приемник не удастся услышать станции FM диапазона. Детекторный приемник принимает лишь станции AM диапазона – Средние, Длинные, и если повезет  Короткие волны (СВ, ДВ, КВ ).
  3. — Детекторный приемник – это ночное радио. Из-за особенностей ДВ-СВ-КВ, нормальный прием чаще всего возможен с наступлением темного времени суток. Не пытайтесь собирать детекторный приемник днем, если вы не живете возле радиостанции.
  4. — Громкость звука детекторного приемника. Это будет еле слышное «шуршание» или в лучшем случае негромкий звук, сравнимый с шёпотом.
  5. — Количество принимаемых станций. Детекторный приемник может принимать лишь мощные или близко расположенные АМ радиостанции. По этому, скорее всего, на первых порах удастся поймать лишь одну — две радиостанции, «тонущие» в шуме помех.
  6. — Для детекторного приемника нужны специальные высокоомные наушники (наушники родом из СССР с сопротивлением 1600 Ом и более). Хотя можно использовать и обычные наушники от плеера, если подключить их через согласующий трансформатор (см. схему ниже). Без такого трансформатора на простые наушники ничего услышать не удастся. Можно еще использовать пьезо наушники.
  7. — Детекторному радиоприемнику нужна хорошая наружная антенна и заземление. Возможно, к этим благам не получится иметь доступ в вашей квартире.
  8. — Если все вышесказанное не пугает – тогда хорошая новость:  детекторный радиоприемник теоретически может работать вечно :- ).

 

Что слышно на детекторный приемник.

 

Раньше, в моем детстве (во времена СССР, а так же перестройки) на детекторный приемник можно было услышать много чего: «Немецкая Волна», «Маяк», «Голос России» (Московское радио), «Всесоюзное радио», «Ленинградское радио».  К сожалению, сейчас на СВ диапазоне идет сокращение Российского вещания, но пока еще можно услышать «Вести ФМ». Пока еще присутствуют на СВ и иностранные радиостанции: «Radio Romania», «Международное радио Китая», «Трансмировое Радио», «Польское радио», «Украинское радио». В общем, при желании, можно чего-нибудь найти.

 

Для чего это нужно.

 

Для чего это нужно? –А вот для чего. Детекторный радиоприем сейчас – это довольно серьезное хобби. По крайне мере на западе. Люди своими руками делают детекторные приемники под старину. Оно и понятно – у них там до сих пор полно частных и муниципальных СВ радиостанций небольшой мощности. Просто рай для фаната детекторного радиоприема (наверное, у них там и все остальное так же для людей, а не только AM вещание – вот жеш сволочи эти буржуи … :- )  .

 

Как работает детекторный приемник.

 

Если совсем упрощенно в двух словах – детекторный приемник на свою антенну ловит все существующие сигналы, которые катушкой L1 впоследствии подавляет, оставляя лишь один – тот, на который настроена катушка. Далее этот сигнал обрабатывается детекторным диодом – выпрямляется. Высокочастотный переменный ток меняющейся амплитуды преобразуется в звуковой сигнал.

 

Схема детекторного приемника.

 

Приведенный здесь детекторный радиоприемник состоит из четырех деталей, наушника, антенны и заземления. Схема отличается от классической схемы детекторного приемника тем, что для настройки применен индуктивный вариометр а не переменный конденсатор. Вместо переменного конденсатора используется конденсатор C1* с постоянной емкостью. Подбор емкости – чисто экспериментально. Я применил С1 = 180 пф, что позволяет мне слышать «Radio Romania». Хотя в принципе можно вообще обойтись без этого конденсатора. О вреде переменного конденсатора в детекторном приемнике много написано в разных источниках. Я лишь скажу, что действительно, этот конденсатор подавляет не только мешающий, но и в основном полезный сигнал. И по факту, нужен он в детекторном приемнике не для поддержания колебаний в контуре, а для «смещения» настройки в более длинноволновый диапазон при нехватке ресурса перестройки катушки вариометра. Другими словами, лучше обойтись вообще без переменного конденсатора, при этом обеспечив хорошую перестройку катушкой вариометра.

 

Детали детекторного приемника.

 

Этот детекторный приемник – классика школьного приборостроения. Собран он на деревянном сосновом бруске и канцелярских кнопках. При пайке приемника на такой доске ощущается ностальгический сосново – канифольный «ламповый» аромат – весьма немаловажная составляющая. Как в детстве.

Катушка детекторного приемника намотана на пластиковой водопроводной трубе и содержит примерно 90 витков (до заполнения всей длины). Для настройки приемника используется кусок ферритового стержня от радиоприемника Селга, вводимого внутрь катушки. То есть этот детекторный приемник с настройкой вариометром.

Конденсатор С1* — как уже говорилось выше – 180 пф. Хотя может быть и другого номинала . Или можно вовсе без него, если получится принять какую-нибудь радиостанцию.

Конденсатор С2 может быть 1000 – 2200 пф. Не критично.

Диод D1 – лучший диод для детекторного приемника это Д18 или Д311. Но можно использовать и любой другой высокочастотный германиевый детекторный диод. Например Д9. Хотя звук будет немного тише. Вообще, диоды для детекторного приемника нужно подбирать – смотри ниже.

 

Подбор диодов для детекторного приемника.

 

От типа и качества выбранного детекторного диода напрямую зависит громкость звука детекторного приемника. Даже диоды одного наименования могут выдавать разную громкость. По этому, необходимо подобрать диод на слух, на работающем детекторном приемнике. С помощью переключателя два диода вручную быстро переключаются, и таким образом определяется диод «победитель» по громкости. Далее победитель ставится против следующего «претендента» и опять определяется диод «победитель». И так до определения самого громкого диода «чемпиона» .

Отличные результаты по громкости в детекторном радиоприемнике показывают диоды Д311 и Д18. И как оказалось, классический Д9 не лучший вариант по сравнению с Д311 и Д18.

 

 

Антенна и заземление для детекторного приемника.

 

Антенна для детекторного приемника – провод метров 20 – 40, растянутый на улице между домами или деревьями. И чем выше – тем лучше. Но живя в квартире, заиметь такую антенну не каждый сможет. Можно конечно развесить кусок провода по внутреннему периметру квартиры, но гарантии нет, что такая антенны будет работать с вашим детекторным приемником. Железобетонные стены существенно гасят полезный радиосигнал.

И еще — не пытайтесь собирать детекторный приемник днем. Даже на хорошую антенну, днем, в условиях городской застройки в лучшем случае будет слышен только гул помех. Хотя возможны исключения если есть поблизости мощная СВ радиостанция или местный подпольный СВ передатчик ;- ).

Я тоже не всегда имею доступ к хорошей антенне. Живя в многоэтажке, летом просто спускаю провод 8 метров в окно. Этого хватает, чтобы услышать ночью мощную «Radio Romania» и еще какую-то «Ваххаль – Маххаль- Буххалль».

 

Заземление для детекторного приемника –  использую батарею отопления. Это не самое лучшее заземление, но в многоэтажке особо выбирать не приходится. Батарея отопления «ловит» много помех. По этому, подключаюсь через фильтр – обычный резистор 3,9 кОм. Как ни странно, это полностью снижает помеху в виде гула – в наушниках появляется чистый сигнал!

 

Если нет высокоомных наушников – чем заменить.

 

Для детекторного приемника нужны высокоомные наушники, но если их нет- не беда. Чем заменить высокоомные наушники? Можно использовать обычные наушники «от плеера» с сопротивлением 32 Ом, подключив их через согласующий трансформатор. Громкость, конечно, будет немного ниже по сравнению с true высокоомными наушниками, но что-то услышать удастся. Трансформатор можно взять из любого сетевого  ТРАНСФОРМАТОРНОГО понижающего блока питания на 3 — 12 вольт (не импульсного). Трансформатор должен быть выполнен на железном (не ферритовом) каркасе и иметь минимум 2 обмотки. Обмотка «1» — сетевая, та, которая подключается к 220 вольт. Её нужно подключить на выход детекторного приемника. Обмотка «2» —  понижающая. К ней нужно подключить наушники 32 Ом. Смотри схему. Таким образом, детекторный приемник можно слушать на обычные наушники 32 Ом от плеера, подключив их через трансформатор.

Еще для детекторного приемника можно сделать отличные самодельные наушники из строительных противошумных.

 

Другие статьи по теме Детекторный радиоприем:

 

Детекторный радиоприемник в двадцать первом веке.

Как сделать простой детекторный приемник своими руками.

Детекторный приемник с ферритовым вариометром.

Детекторный приемник в добротном деревянном корпусе.

Высокоомные наушники для детекторного приемника.

Проклятие детекторного приемника.

Усилитель для детекторного приемника 3 вольта.

Самодельные детекторные диоды и детекторные материалы

 

 

 

Я и Диод. © yaidiod.ru.

 

Детекторный радиоприемник сегодня – в двадцать первом веке. Современный детекторный приемник.

 Детекторный радиоприем как хобби очень распространен в западных странах — в ввиду до сих пор отлично работающей у них обширной сети частных вещательных АМ радиостанций. По этому, там очень развито сообщество любителей детекторного приема. Вполне нормальные люди, разных возрастов, собираются и строят свои детекторные радиоприемники. Сообща организовывают сайты, клубы, встречи, смотры и конкурсы. На «западе» ныне это полноценное массовое движение, в которое вовлечены сотни тысяч «адептов». Достаточно лишь набрать в поисковике словосочетание detector radio now , crystal radio, homemade detector receiver или DIY crystal radio и можно воочию убедиться в процветании детекторного радиоприемника в «нормальных странах» как хобби.

Но и у нас, невзирая на тотальное сокращение АМ вещания и увеличение импульсных помех, все еще можно найти одиночек — энтузиастов, строящих свои детекторные приемники ради спортивного интереса и собственного удовольствия. Таких людей ни что не остановит. Ни отсутствие АМ радиостанций, ни нехватка времени, ни возраст. Это я знаю по себе :- ). Даже напротив, после перерыва в несколько лет, порой случаются яростные и безудержные рецидивы «детекторостроения», которые могут воплотиться в какой-нибудь самодельный ферровариометр или детекторный радиоприемник в стиле 20-х годов. А когда «приступ» проходит – смотришь на свое готовое поделие и сам «офигеваешь». Успокаивает то, что ты такой «детекторный маньяк» не один :- ). Есть в детекторном радиоприеме единомышленники, а значит, что-то магическое и объединяющее в этом до сих пор осталось, даже сейчас — в двадцать первом веке.

 

 

Скептики детекторного приема.

 

Но есть и скептики. Детекторный радиоприемник в двадцать первом веке — кому это нужно? Многие «продвинутые» радиолюбители – цифровики с недоумением смотрят на своих ламповых «чудаковатых» коллег, строящих сегодня детекторное радио. Мол, какой в нем смысл сейчас, когда есть уже WEB SDR радио. Например проект Kiwi SDR //sdr.hu/ или  WebSDR //websdr.org/) объединяют сотни онлайн SDR радиоприемников со всего мира, доступных через ПК в один клик.

Да, действительно, сегодня, находясь в Урюпинске, Ухте или Магадане, благодаря технологии WEB SDR, с легкостью можно круглосуточно слушать любую эфирную АМ станцию мира. Например, какую-нибудь Американскую вещательную АМ станцию «WPLB 1070», вещающую на 1070 кГц из Платтсбурга, в пределах штата Нью-Йорк. И её запросто можно услышать, находясь в России через Web SDR приемник, физически расположенный в Вермонте. Да к тому же, и сайт у каждой АМ радиостанции сейчас имеется, даже у этой WPLB — //www.1037wplb.com/ . В общем, скепсис к детекторному радио сейчас, вызван тем, что практического применения детекторный радиоприемник сегодня уже не имеет, но…

Но детекторный радиоприёмник сегодня жив! Ныне это хобби, вид спорта, если хотите. Каждый находит здесь что-то свое. Кого-то интересует именно качество детекторного приема далёких и неведомых радиостанций. А кого-то изготовление аутентичного аппарата, или стилизованного по внешнему виду – радио под старину. Но в любом случае, это дань тем временам, когда радио только начинало входить в повседневную жизнь, и было единственным источником информации в отдаленных краях Планеты.

 

Вот и я хотел бы отдать должное детекторному приемнику – этому поныне живущему массовому культурному явлению и опубликовать здесь несколько своих скромных заметок о нем.

 

Другие статьи по теме Детекторный радиоприем:

 

Детекторный радиоприемник в двадцать первом веке.

Как сделать простой детекторный приемник своими руками.

Детекторный приемник с ферритовым вариометром.

Детекторный приемник в добротном деревянном корпусе.

Высокоомные наушники для детекторного приемника.

Проклятие детекторного приемника.

Усилитель для детекторного приемника 3 вольта.

Самодельные детекторные диоды и детекторные материалы

Я и Диод. © yaidiod.ru.

 

Простейшие детекторные приемники

Если  спросить любого радиолюбителя, с чего начинался его путь в радиолюбительство, то скорее всего Вы услышите ответ: с детекторного приемника. Из нескольких деталей такой приемник можно собрать всего за несколько минут, причем начинает работать он сразу, и не требует никаких источников питания.

Навсегда запоминается радость и творческое удовлетворение, когда вдруг в наушниках, подключенных к нескольким деталям, внезапно возникает музыка или голос диктора.

Автор   этой   статьи   испытал   эти чувства еще будучи школьником, и с тех пор навсегда заболел радиолюбительством, и вот уже на протяжении 20 лет отдает этому занятию все свободное время.

Принципиальная схема

Детекторный приемник можно собрать по схеме на рис. 1. Для этого потребуются следующие детали: катушка индуктивности L1, конденсатор переменной емкости (КПЕ) С2, конденсаторы С1 и C3, полупроводниковый диод Д1 и наушники Тф1.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного детекторного приемника.

Детали приемника

Должен сразу предупредить начинающих радиолюбителей, что наушники от телефона - автомата за углом для этого приемника не подойдут, как и от других телефонных аппаратов, у них слишком малое сопротивление катушек.

Наушник должен быть типа ТОН - 1, ТОН - 2 с сопротивлением катушки не менее 1600 Ом (высокоомный). Катушку L1 наматывают на отрезке ферритового стержня диаметром 8 мм и длиной 25 - 30 мм.

Она содержит 80 витков провода ПЭЛ - 1 диаметром 0,1... 0,15 мм. С такой катушкой приемник будет принимать станции, работающие в СВ диапазоне.

Для приема станций, работающих в диапазоне ДВ, число витков катушки надо увеличить до 200. Если у Вас нет конденсатора переменной емкости от радиоприемника, то можно применить подстроечный конденсатор типа КПК - 2.

Емкость конденсатора С1 может быть в пределах 33 ... 100 пф, а С2 - в пределах 1500 ... 6800 пф. Диод можно взять любой, желательно в стеклянном корпусе.

В качестве антенны используется монтажный провод в изоляции длиной 10 ... 15 м, а заземлением служит труба водопровода или центрального отопления, которую необходимо хорошенько зачистить от крас

Детекторный радиоприемник » Полезные самоделки

В детстве я был заядлым радиолюбителем, и первой моей самоделкой был как раз детекторный радиоприемник.

Конечно мощность детекторного радиоприемника не велика, и хороший уровень приема будет только у одной радиостанции, остальные могут просто заглушаться,  но детекторный приемник позволяет прослушивать радиостанции без использовании батареек, т.е. работает он непосредственно за счет энергии радиоволн.

Детали для изготовления детекторного радиоприемника:

- Диод (подойдут германиевые диоды Д2, 18,20, как самые дешевые и широко распространенные).

- Конденсаторы C 1 переменный керамический или воздушный, предназначен для настройки приемника на частоту радиостанции (5-300 пФ), С2 нужен, чтобы убрать ВЧ - составляющую и повысить качество звука (2000 - 6800 пФ).

- наушники (телефоны) Подходят только высокоомные телефоны (ТА-4, ТОН-2, ТОН-2М, ТАГ-1, ТГ-1), абсолютно не подходят низкоомные или наушники от плеера.

- Проволока для изготовления катушки колебательного контура и антенны. Диаметром от 0,1 до 1 мм

- Кусок бумаги или цилиндр для катушки колебательного контура.

 

Принцип работы детекторного радиоприемника


Настроив контур на частоту принимаемой радиостанции, выделяем высокочастотный АМ - сигнал. Частота его колебаний велика (более 100 кГц), и в наушниках он слышен не будет. Сигнал нужно продетектировать (преобразовать ВЧ электрические колебания, в колебания НЧ). Для этого служит диод VD 1 (рис.2). Он обладает свойством проводить ток только в одном направлении, от анода, обозначенного треугольником, к катоду. Положительные полуволны колебаний в контуре вызовут ток через диод, а отрицательные закроют его, и тока не будет.
При отсутствии конденсатора C 2 через наушники будет протекать пульсирующий ток. Он содержит постоянную составляющую, которая изменяется со звуковой частотой. Такой ток уже вызовет в наушниках звук. Процесс детектирования улучшается при подсоединении блокировочного конденсатора C 2. он заряжается положительными полуволнами почти до амплитудного значения колебаний, а в промежутках между ними сравнительно медленно разряжается током через наушники.

Принципиально простейший детекторный радиоприемник состоит из следующих узлов:

 

 

Схема изготовления детекторного радиоприемника

 

 

 

Для изготовления корпуса детекторного радиоприемника можно использовать оргстекло + несколько болтов с гайками для изготовления ножек.

Изготовление катушки колебательного контура:


Катушка колебательного контура может быть:

- Для приема средних волн, каждая часть содержит 20 витков,

- Для приема длинных по 60 витков.


Определитесь с длинной волн, и  можно приступить к наматыванию катушки.

Берем цилиндр диаметром 10 см, скотчем обклеиваем его вокруг газетой.

Второй слой газеты накручиваем неплотно на первый, чтобы после намотки проволоки, катушку легко можно было снять.

Наматываем проволоку виток к витку, между двумя частями оставляем 5 см. проволоки  (так же по  5 см., оставьте на выходе и входе катушки).

Намотали? Теперь обматываем в два слоя, вдоль витков изолентой, далее снимаем катушку с цилиндра и обматываем еще и поперек.

 


Подключение к заземлению

для изготовления заземления вбейте в землю с теневой стороны дома (там земля все время влажная) металлический штырь, предварительно соединив его с проводом.


Чем лучше вы заземлите, тем лучше будет прием радиосигнала. Проводим провод заземления в дом.

Лично я в детстве использовал для заземления металлическую трубу от стояка отопления, но так делать не совсем правильно, да и заземления труба в наше время может и не иметь, т.к. многие меняют трубы на пластиковые.

Использование антенны

Сделать антенну для детекторного радиоприемника можно из медной проволоки.

Длина проволоки для антенны зависит от того, какой результат вы хотите получить.


Например:

- Антенна длиной 10 м, будет принимать только одну станцию, но хорошо и громко.

- Антенна длиной 1 - 3 м, будет принимать несколько радиостанций, но с плохим качеством.

Готовый детекторный радиоприемник может выглядеть так

 

или так

 

 

Настройка детекторного приемника


Настройка осуществляется путем перемещения одной части катушки относительно другой. Также можно заменить C1, несколькими переменными конденсаторами. Настраивая их, вы добьетесь максимального качества сигнала.
Если качество сигнала очень плохое, можно попробовать сделать катушку из более толстой проволоки.

Александр Борисов, г. Самара
:

Детектор-приемник Устройства для приема и обработки ...

Основная функция радиоприемника - извлечение полезной информации из принятого сигнала. В простейшем случае достаточно демодулировать полученный сигнал. Такие приемники называются приемниками-детекторами и используются в самых дешевых устройствах беспроводной связи. Блок-схема приемника детектора показана на рисунке 1.


Рисунок 1. Структурная схема радиодетектора

Обратите внимание, что даже в такой простой схеме требуется устройство ввода, которое согласовывает импеданс антенны с входом. импеданс диодного детектора.В качестве детектора следует использовать схему, извлекающую информацию из полезного сигнала. Для AM-сигнала это должен быть амплитудный детектор, частотный детектор должен использоваться для FM-сигнала, а квадратурный детектор обычно используется для цифровой модуляции, но из-за особенностей реализации частотного и квадратурного детекторов эти приемники являются обычно называются приемниками прямого преобразования.

Детекторные приемники используются в простейших беспроводных устройствах, обычно работающих на небольших расстояниях (не более нескольких десятков метров).Основными достоинствами данной схемы являются ее простота, небольшие габариты и невысокая стоимость, а также отсутствие источников питания. Питание радиосхемы обеспечивается энергией радиоволн.

К недостаткам можно отнести низкую чувствительность приемника, из-за которой необходимо использовать значительную энергию радиопередающего устройства. Низкочастотная избирательность приводит к тому, что эти радиолинии можно использовать только на значительном удалении друг от друга или в помещениях, изолированных друг от друга металлическими экранами.

Полуволновой диодный выпрямитель обычно используется в качестве детектора в таких схемах. Принципиальная схема такого приемника показана на рисунке 2.


Рисунок 2. Принципиальная схема радиоприемника

В качестве устройства ввода в этой цепи используется одиночная цепь с отводами от индуктора. Отводы в катушке индуктивности используются для согласования полного сопротивления цепи с сопротивлением антенны и входным сопротивлением диодного детектора.

ROBERTSON VESTZARADIO DETECTOR RECEIVER SCH Service Manual скачать, схемы, eeprom, информацию по ремонту для специалистов по электронике

Üdvözlet Mindenkinek! Fent jelzett készülék CD lejátszója hibás, radió és magnó rész hibátlanul működik.CD üzemre kapcsolva nem pörög fel a lemez, az optika megmozdul, fókuszál, aztán csend.A spindle motor ellenállása 11 Ohm, normálisnak mondható, de a kapcsain indításkor nemzülökétés. ездить на санях с двигателем.A meghajtó IC / MM 1469 / MUTE bemenetén 3 V a feszültség, ez nem zárhatja le a kimeneteket.Az indító feszültségek megjelennek a 10 és 19 IC lábakon.az Надь segítség lenne, ha megkapnám a készülék SM-ját.Kérem a témában járatos kollégák segítségét. ирокез Nem tilos a címbe beírni a hibát! Kalex

Sziasztok! Barátom Philips musikcenterje javításra van nálam. Проблема с TDA1011-es végfok (SIL-tokozású 9 lábú) IC két darab rossz. Alkatrészboltban csak rendelésre szereznek és nagyon drágán. (2600 Ft / db) Az volna a kérdésem, hogy ki lehet-e váltani hozzá hasonló végfok IC-vel a lehető legkisebb átépítéssel (nagyon szűk a hely). Válaszukat előre - это köszönöm! Üdv.: atya28

Sziasztok! Előkerült 🙂 Зеринтетек? 🙂 Üdv: Pityesz

Sziasztok!
Van Egy Technics SU-8 включает в себя левую часть STK 2048II ic egyik oldala elköszönt, azt szeretném tudni hogy lehet e pótolni valamilyen STK ic-vel, ha kisebb lesz a teljesítmésésés. е jutni olcsón ilyen ic-hez.Tápfeszültséget + -53voltot mértem.
Köszönöm előre есть!
Üdv.FLY001

Válaszd ki a megfelelő fórumot, majd adj neki címet és írd be a kérdésed.
A téma címe tartalmazza a hibás eszköz márkáját és típusát. Szintén tartalmazza röviden a problémát.
pl: ACER AL1711 монитор képernyője 5 másodperc után kikapcsol

A helytelenül elnevezett topik felfüggesztésre, majd 48 óra után törlésre kerül! Felfüggesztett állapotban nem tudnak mások addig hozzászólni, amíg ki nem javítod a címet!
А hibás cím utólagos javítása (48 órán belül) а "Szerkesztés" fülre kattintva végezhető el.

A moderátori beírást nem szokás kitörölni! Most még megúszod.

ИК-связь - learn.sparkfun.com

Введение

Инфракрасная связь, или инфракрасная связь, является распространенной, недорогой и простой в использовании технологией беспроводной связи. ИК-свет очень похож на видимый свет, за исключением того, что он имеет немного большую длину волны. Это означает, что ИК-порт не обнаруживается человеческим глазом - идеально подходит для беспроводной связи. Например, когда вы нажимаете кнопку на пульте дистанционного управления телевизора, ИК-светодиод многократно включается и выключается, 38 000 раз в секунду, для передачи информации (например, управления громкостью или каналом) на ИК-фотодатчик на вашем телевизоре.

Светодиод - Инфракрасный 950 нм

В наличии COM-09349

Это очень простой и понятный инфракрасный светодиод. Эти устройства работают в диапазоне 940-950 нм и хорошо подходят для обычных ИК-систем, включая…

2

Это руководство сначала объяснит внутреннюю работу распространенных протоколов ИК-связи.Затем мы рассмотрим два примера, которые позволят вам передавать и получать ИК-данные с помощью Arduino. В первом примере мы будем считывать входящие ИК-данные с обычного пульта дистанционного управления с помощью ИК-фотодатчика TSOP382. В следующем примере показано, как передавать данные с ИК-светодиода для управления обычным устройством, например домашней стереосистемой.

Требуемое программное обеспечение

Вся грубая обработка сигналов осуществляется великолепной библиотекой Arduino, написанной Кеном Ширриффом, и позволяет легко отправлять и получать ИК-данные.Дополнительные сведения о том, как работает библиотека IR Arduino, см. В блоге Кена Ширриффа: Многопротокольная инфракрасная удаленная библиотека для Arduino. Кроме того, примеры кода, используемые в этом руководстве, находятся в каталоге примеров библиотеки.

Рекомендуемая литература

Вот некоторые концепции, которые мы рассмотрим в этом руководстве.

Установка библиотеки Arduino

Как установить собственную библиотеку Arduino? Это просто! В этом руководстве рассказывается, как установить библиотеку Arduino с помощью диспетчера библиотек Arduino.Для библиотек, не связанных с Arduino IDE, мы также рассмотрим установку библиотеки Arduino вручную.

Свет

Свет - полезный инструмент для инженера-электрика. Понимание того, как свет соотносится с электроникой, является фундаментальным навыком для многих проектов.

Светодиоды (LED)

Изучите основы светодиодов, а также некоторые более сложные темы, которые помогут вам рассчитать требования для проектов, содержащих большое количество светодиодов.

Как читать схему

Обзор обозначений схем компонентов, а также советы и рекомендации для лучшего чтения схем. Щелкните здесь и станьте схематически грамотным уже сегодня!

Основы ИК-связи

ИК-излучение - это просто невидимый нам свет, поэтому он отлично подходит для общения. Источники ИК-излучения повсюду вокруг нас. Солнце, лампочки или что-нибудь с высокой температурой очень ярко в ИК-спектре.Когда вы используете пульт от телевизора, ИК-светодиод используется для передачи информации на телевизор. Итак, как ИК-приемник в вашем телевизоре выбирает сигналы с вашего пульта дистанционного управления среди всего окружающего ИК-излучения? Ответ в том, что ИК-сигнал модулируется. Модуляция сигнала похожа на присвоение паттерна вашим данным, чтобы получатель знал, что нужно слушать.

Распространенной схемой модуляции для ИК-связи является так называемая модуляция 38 кГц. Очень мало естественных источников, которые имеют регулярность сигнала 38 кГц, поэтому ИК-передатчик, отправляющий данные на этой частоте, будет выделяться среди окружающего ИК-излучения.Модулированные данные ИК-диапазона 38 кГц являются наиболее распространенными, но могут использоваться и другие частоты.

Когда вы нажимаете кнопку на пульте дистанционного управления, передающий ИК-светодиод мигает очень быстро в течение доли секунды, передавая закодированные данные на ваше устройство.

Каждый импульс включается и выключается с частотой 38 кГц

Если бы вы подключили осциллограф к ИК-индикатору пульта дистанционного управления телевизора, вы бы увидели сигнал, аналогичный приведенному выше. Этот модулированный сигнал - именно то, что видит принимающая система.Однако задача приемного устройства - демодулировать сигнал и вывести двоичный сигнал, который может быть прочитан микроконтроллером. Когда вы прочитаете вывод OUT TSOP382 волной сверху, вы увидите что-то вроде этого:

Управляя интервалом между передаваемыми модулированными сигналами, сигнал может быть считан входным контактом микроконтроллера и декодирован как последовательный поток битов.

Ниже представлено концептуальное представление о том, как работает пара приемников ИК-передатчика.

Спасибо SBProjects.com за гифку и отличный IR-ресурс!

К любому концу системы можно подключить Arduino или другой микроконтроллер для передачи данных (слева) или приема данных (справа).

Монтаж оборудования

Для оборудования, описанного в этом руководстве, вам потребуются следующие материалы. Возможно, вам не понадобится все, в зависимости от того, что у вас есть. Добавьте его в корзину, прочтите руководство и при необходимости отрегулируйте корзину.

Примечание: Вместо ИК-пульта дистанционного управления также можно использовать любой ИК-пульт, который использует модуляцию 38 кГц.

Вы будете настраивать две отдельные схемы, обе с использованием Arduino. В первом примере схемы используется ИК-фотодатчик TSOP382 для приема и демодуляции ИК-сигнала от обычного пульта дистанционного управления. Во втором примере схемы используется ИК-светодиод с длиной волны 950 нм и токоограничивающий резистор для передачи ИК-кодов на обычное устройство, например домашнюю стереосистему или телевизор.

Принципиальная схема

Вот полная настройка для подключения к Arduino:

Настройка оборудования для обоих примеров.

Убедитесь, что светодиод правильно подключен! Длинная ножка является положительной и подключается к резистору, а затем к выходному выводу Arduino. Короткая ножка имеет отрицательный полюс и заземлена (GND).

Кроме того, вы не можете видеть инфракрасный светодиодный свет глазами, поскольку инфракрасное излучение находится за пределами видимого спектра. Однако большинство камер мобильных телефонов могут обнаруживать коротковолновое ИК-излучение и могут видеть слабое свечение светодиода.

Когда светодиод меняет частоту 38 кГц, светодиод должен гореть постоянно, но тускло.

Также обратите внимание на полярность TSOP382. Распиновку датчика см. В таблице данных TSOP382.

Токоограничивающий резистор, подключенный к светодиоду, может иметь значения до 100 Ом (40 мА) для полной мощности и наибольшего диапазона. Если вы используете резистор большего номинала, светодиод не будет гореть так ярко, и ваш диапазон будет меньше. С резистором 330 Ом вы сможете управлять ИК-светодиодом в тускло освещенной комнате.

Обзор библиотеки

Примечание: В этом примере предполагается, что вы используете последнюю версию Arduino IDE на своем рабочем столе.Если вы впервые используете Arduino, ознакомьтесь с нашим руководством по установке Arduino IDE. Если вы ранее не устанавливали библиотеку Arduino, ознакомьтесь с нашим руководством по установке.

Загрузите и установите библиотеку IRremote Кена Ширрифа

Чтобы быстро и легко добавить ИК-контроль к вашему Arduino, мы рекомендуем вам загрузить библиотеку IRremote Кена Ширрифа. Ширрифф написала библиотеку для ИК-пульта. Вы можете получить эту библиотеку через диспетчер библиотек Arduino. Найдите IRremote by shirriff , и вы сможете установить последнюю версию.Если вы предпочитаете загружать библиотеки вручную, вы можете получить их из репозитория GitHub:

Загрузить IRremote Library Кена Ширрифа (ZIP)

Предупреждение: Убедитесь, что имя папки, которую вы копируете в папку «библиотеки», называется «IRremote». Использование символа `-` в каталоге

Что такое детектор продукции?

Детектор продукта - это электронная схема, которая выводит сообщение с амплитудно-модулированной несущей или однополосной (SSB) несущей.Он основан на математической модели сообщения, транслируемого в частотной области на величину, известную как несущая частота радиочастоты (RF). Детектор продукта может использовать или не использовать частотный смеситель для восстановления сообщения с модулированной или измененной несущей.

Человек с дрелью

В схемах связи сообщение, которое может быть голосовым, комбинируется или используется для модуляции РЧ несущей.Затем конверт носителя становится атрибутом носителя, который несет исходное сообщение. Для восстановления сообщения, называемого модуляцией, используется детектор огибающей или демодулятор. При амплитудной модуляции (AM) простой диодный детектор выпрямляет несущую, чтобы получить постоянный ток (DC) со средним уровнем, пропорциональным исходному сообщению. В SSB детектор продукта вместе с дополнительными цепями реконструирует сообщение, даже если доступна только одна из двух боковых полос.

В AM-радиоприемнике возможно однократное усиление входящего радиосигнала, а затем подача результата в смеситель частот вместе с гетеродином, равным входящей частоте.Выход частотного смесителя будет иметь несколько очень сильных выходов. Будет сигнал в частотном диапазоне сообщения, который будет доступен на выходе микшера. Кроме того, будут и другие продукты, такие как сигнал с частотой, равной сумме входящей RF и гетеродина. Если фильтр на выходе смесителя передает только сообщение, только сообщение будет восстановлено детектором конверта, который является упрощенным детектором продукта.

Простой детектор продукта может быть реализован с использованием четырех диодов в схеме, аналогичной схеме стробирования.Когда один из двух входных сигналов имеет значение 0 вольт (В), в диодах отсутствует прямое смещение, позволяющее другому входу достичь выхода. Результирующий сигнал представляет собой произведение во временной области, что приводит к добавлению или вычитанию частотной области из полосы сообщения или основной полосы. Это исходное сообщение.

В AM несущая RF и обе боковые полосы доступны в несущей.Один из способов экономии энергии и полосы пропускания - использование SSB. В передатчике SSB на выходе нет несущей и одной из боковых полос. Когда несущая SSB передается в эфир и принимается, легко заметить, когда полученный звук SSB превращается в звук утки, в то время как результирующее сообщение будет иметь тенденцию к сдвигу звуковой частоты. Один из вариантов - оснастить SSB-приемник очень точным и стабильным эталонным сигналом несущей частоты, чтобы детектор продукта мог демодулировать сообщение с минимальными искажениями по фазе и частоте.

Что такое чувствительность приемника? - все РФ

  • Адаптеры
  • Блоки постоянного тока
  • Усилители с низким уровнем шума
  • Прекращения
  • Усилители
  • Детекторы
  • СВЧ поглотители
  • Транзисторы
  • Антенные анализаторы
  • Цифровые аттенюаторы
  • Смесители
  • Генераторы сигналов USB
  • Антенны
  • Направленные ответвители
  • Фазовращатели
  • Переменные аттенюаторы
  • Аттенюаторы
  • Фильтры
  • Анализаторы PIM
  • Усилитель с переменным усилением
  • Балуны
  • Фиксированные аттенюаторы
  • Усилители мощности
  • VCO
  • Полосовые фильтры
  • Усилители GaN
  • Делители мощности
  • Векторные анализаторы цепей
  • Косые тройники
  • GaN транзисторы
  • Измерители мощности
  • Изгибы волновода
  • Блокировать повышающие преобразователи
  • Модули GNSS
  • РФ ламинаты
  • Волноводные циркуляторы
  • Кабельные сборки
  • Рупорные антенны
  • RF модули
  • Компоненты волновода
  • Циркуляторы
  • Гибридные муфты
  • Генераторы сигналов
  • Волноводные изоляторы
  • Разъемы
  • Колодки для согласования импеданса
  • Анализаторы спектра
  • Окончания волновода
  • Муфты
  • Изоляторы
  • Переключатели
  • Волновод к коаксиальным адаптерам
  • Кристаллические генераторы
  • Ограничители
  • .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *