Как работает регенеративный КВ приемник. Какие элементы входят в его схему. Почему важна высокая добротность катушки. Как настроить регенеративный приемник для оптимальной работы. Какие преимущества дает использование полевого и биполярного транзисторов.
Принцип работы регенеративного КВ приемника
Регенеративный приемник — это простое, но эффективное устройство для приема радиосигналов. Его ключевые особенности:
- Использование положительной обратной связи (регенерации) для многократного усиления сигнала
- Высокая чувствительность при минимальном количестве активных элементов
- Возможность приема как амплитудно-модулированных (AM), так и однополосных (SSB) сигналов
Как работает регенеративный приемник? Принцип его действия основан на следующих этапах:
- Входной сигнал с антенны поступает в колебательный контур
- Сигнал усиливается активным элементом (транзистором или лампой)
- Часть усиленного сигнала через цепь обратной связи подается обратно в контур
- За счет положительной обратной связи происходит дополнительное усиление
- Регулируя глубину обратной связи, можно добиться оптимального режима работы
Основные элементы схемы регенеративного приемника
Рассмотрим ключевые элементы схемы многодиапазонного регенеративного КВ приемника:
- Входной колебательный контур (L1, C2-C3) — обеспечивает избирательность
- Активные элементы (T1, T2) — усиливают сигнал
- Цепь обратной связи (L1, C5) — создает регенерацию
- Детектор (T3) — выделяет низкочастотный сигнал
- Предварительный усилитель НЧ (T4) — усиливает звуковой сигнал
Особенности использованной схемы
В рассматриваемой схеме регенеративного приемника применен ряд интересных решений:
- Использование полевого (T2) и биполярного (T1) транзисторов в регенеративном каскаде
- Непосредственные связи между каскадами без разделительных конденсаторов
- Электронное управление уровнем регенерации
- Высокодобротная катушка колебательного контура
Такая схема позволяет добиться высокой чувствительности и стабильности работы приемника в широком диапазоне частот.
Почему важна высокая добротность катушки?
Высокая добротность катушки колебательного контура критически важна для хорошей работы регенеративного приемника. Это обусловлено следующими факторами:
- Более высокая избирательность — возможность выделить нужный сигнал
- Улучшенная частотная стабильность регенератора
- Возможность достичь большего усиления
- Снижение шумов приемника
Для получения высокодобротной катушки важно правильно выбрать ее конструкцию и параметры намотки. В данной схеме использована катушка с 50 витками провода диаметром 1 мм на каркасе диаметром 12 мм.
Настройка регенеративного приемника
Правильная настройка регенеративного приемника критически важна для его оптимальной работы. Основные этапы настройки:
- Установка рабочей частоты с помощью конденсаторов C2-C3
- Регулировка связи с антенной (C1)
- Настройка уровня регенерации (R8)
- Подстройка частоты при изменении регенерации
- Регулировка громкости (R13)
При настройке важно найти оптимальный уровень регенерации, при котором достигается максимальная чувствительность без самовозбуждения приемника.
Преимущества используемой схемы
Рассмотренная схема регенеративного КВ приемника имеет ряд преимуществ:
- Широкий рабочий диапазон частот (3,5-10 МГц и выше)
- Высокая чувствительность за счет эффективной регенерации
- Хорошая частотная стабильность
- Плавная регулировка уровня регенерации
- Простота конструкции
Эти преимущества достигаются за счет использования комбинации полевого и биполярного транзисторов, а также высокодобротного колебательного контура.
Возможные улучшения конструкции
Несмотря на хорошие характеристики, данная схема регенеративного приемника может быть улучшена. Возможные направления модернизации:
- Добавление входного ВЧ усилителя для повышения чувствительности
- Использование варикапа для электронной настройки частоты
- Применение кварцевых или керамических фильтров для улучшения избирательности
- Добавление системы АРУ (автоматической регулировки усиления)
- Использование цифровой обработки сигнала на низкой частоте
Эти улучшения позволят сделать приемник более удобным в использовании и повысить качество приема сигналов.
Схемы регенеративных КВ радиоприемников
В прежние годы интерес к регенеративным КВ приемникам подогревался радиолюбителями-коротковолновиками, начинавшими свой «путь в эфир» с постройки простейшего приемника такого типа. Радиолюбителям, конечно, известны поразительные результаты, полученные с простыми регенераторами. Известный полярный радист Э. Т. Кренкель в 30-х гг. установил первую радиосвязь между Арктикой и Антарктикой, используя трехламповый приемник с регенеративным сеточным детектором. В 50-е гг. большой популярностью пользовался одноконтурный (без УРЧ) регенеративный приемник А. В. Прозоровского, имевший чувствительность порядка единиц микровольт.
Но с конца 60-х гг. были разработаны (опять-таки радиолюбителями) и сразу завоевали огромную популярность транзисторные гетеродинные приемники с прямым преобразованием радиочастоты в звуковую. Они позволяли принимать как раз то, что нужно коротковолновикам — телеграфные и однополосные сигналы, но совершенно не годились для приема AM сигналов. Но и коротковолновики к этому времени перестали использовать AM как неэффективный вид модуляции. Итак, коротковолновики «вышли из игры», перестав заниматься регенераторами.
Однако осталась еще очень большая армия радионаблюдателей (SWL — Short Wave Listener), интересующихся дальним приемом на КВ радиовещательных станций разных городов и стран мира. Вероятно, для них некоторые радиолюбительские журналы продолжают публикацию описаний простых регенераторов любительской разработки.
Схема одного из них показана на рис. 1. Регенеративный каскад, по сути умножитель добротности, собран на биполярном транзисторе VT1 по схеме индуктивной трехточки. Контур образован катушкой L1 и КПЕ С2. Он перестраивается в диапазоне частот примерно 5-15 МГц, перекрывая радиовещательные диапазоны (см. главу 1) от 60 до 19 м. Связь с антенной емкостная, через конденсатор С1. Обратите внимание на его очень малую емкость! Было бы еще лучше поставить на место С1 переменный или подстроечный конденсатор малой емкости (например, 2-7 пФ), чтобы была возможность регулировать связь с антенной.
Сигнал с отвода катушки контура подается через конденсатор С3, представляющий для токов РЧ короткое замыкание, на эмиттер транзистора. Усиленный сигнал из коллекторной цепи транзистора, включенного по схеме с общей базой (ОБ), поступает обратно в контур. Собственно, в контур входит еще и блокировочный конденсатор С4, но его емкость столь велика, что он также представляет собой КЗ для токов РЧ. Но для того чтобы это и на самом деле было так, конденсатор С4 должен быть керамическим и располагаться рядом с катушкой и КПЕ. Катушка L1 содержит 12 витков провода диаметром 0,8 мм на каркасе диаметром 25 мм. Отвод сделан от четвертого витка, считая от «заземленного», нижнего по схеме, вывода.
Напряжение питания регенеративного каскада стабилизировано на уровне 1,5 В цепочкой из трех кремниевых диодов VD2 — VD4. Конденсатор С5 сглаживает возможные низкочастотные пульсации напряжения питания. Резистор R4 задает ток смещения базы транзистора, а переменный резистор R2, включенный в эмиттерную цепь, изменяет режим транзистора, а следовательно, его усиление и глубину ПОС.
Транзистор VT1 работает в очень легком режиме при напряжении на коллекторном переходе порядка 1 В и менее, а также при токе в несколько десятков микроампер. Он заменяется любым отечественным высокочастотным транзистором.
Рис. 1. Принципиальная схема любительского КВ регенератора.
Детектором служит старинный германиевый диод VD1, имеющий незначительное обратное сопротивление, поэтому и оказалось возможным включить его последовательно с разделительным конденсатором С6. При использовании более современного диода параллельно ему следует подключить резистор с сопротивлением порядка 1 МОм. Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах VT2, ѴТЗ особенностей не имеет, в нем можно использовать любые, в том числе и низкочастотные, транзисторы. УЗЧ нагружен на высокоомные телефоны.
Регенераторы не обойдены и вниманием фирм, выпускающих промышленную аппаратуру для радиосвязи и измерительную технику — несколько лет назад американская фирма MFJ вывела на рынок пятидиапазонный КВ регенератор.
Этот приемник (модель MFJ-8100), перекрывающий любительские и вещательные диапазоны от 3,5 до 22 МГц, собран на трех полевых транзисторах с р-п переходом и одной микросхеме УЗЧ. Схема радиочастотной части приемника показана на рис. 2. Транзистор VT1 служит УРЧ. Он собран по схеме с общим затвором, имеющей большое выходное сопротивление и мало нагружающей единственный регенерируемый контур приемника. Предварительной селекции нет, и все сигналы с антенны подаются прямо на исток транзистора. Это чревато перекрестными помехами, которые могут быть ослаблены резистором R2 — простейшим входным аттенюатором.
Контур регенератора образован переключаемыми катушками L1 — L5 и конденсаторами С2 — С4. Детекторный каскад собран на транзисторе ѴТЗ.
Рис. 2. Принципиальная схема РЧ части приемника MFJ-8100
Его режим по постоянному току устанавливается резистором R10 так, чтобы транзистор работал вблизи нижнего изгиба характеристики при напряжении смещения, близком к напряжению отсечки, и при малом токе стока, то есть в нелинейной области, что и обеспечивает хорошее детектирование.
Радиочастотный сигнал с истока транзистора ѴТЗ через регулятор обратной связи R8 подается на исток транзистора ѴТ2, служащего усилителем в цепи ПОС. Его сток так же, как и сток транзистора УРЧ, подключен к контуру, замыкая цепь ОС. Продетектированный сигнал ЗЧ выделяется на нагрузке детектора R9, фильтруется цепочкой R11C12 — С14 и подается на микросхему УЗЧ типа LM386, не имеющую отечественных аналогов.
В приемнике можно использовать любой УЗЧ, в том числе и из описанных в этой книге. Транзисторы J330 близки по характеристикам к отечественным КП303Е. Индуктивность катушек имеет следующие значения: L1 — 10 мкГн, L2 — 3,3 мкГн, L3 — 1 мкГн, L4 — 0,47 мкГн. Индуктивность катушки L5 в описании не указана, она имеет 8 витков провода диаметром 0,7 мм при диаметре каркаса 12 мм. Как видно из схемы, индуктивность катушек при переключении на низкочастотные диапазоны суммируется, поэтому «укладку» диапазонов приемника на нужные частоты (подбором числа витков катушек) надо начинать с самого коротковолнового, последовательно переходя к более длинноволновым.
КПЕ снабжен верньером с замедлением 1:6. Рекомендованная антенна — провод длиной 8-10 м.
Источник: Поляков В. Т. — Техника радиоприема, простые приемники АМ сигналов.
Схема многодиапазонного регенеративного КВ приёмника. Часть 1
|
|
.., а вернее – НЕТ, чуваки, пора бы завязывать с этим
регенераторо-строением, мать его в душу за ногу, а еже с ним и с пьянством, матом и прочими излишествами нехорошими! Отныне будем паять
«свистки»!
Это:
..40%. На частотах, которые
в два или более раз выше или ниже оптимальной частоты, такой регенератор работать либо не будет вообще, либо будет, но результат окажется
значительно хуже ожидаемого.
Не будем вдаваться в физическую сущность этого процесса,
но такое есть, такое было и такое будет во веки веков. Аминь!
Как выявил эксперимент, он же опыт,
сын ошибок трудных – лучше, если этих транзисторов с регулируемым током будет не один, а два (как в Ванюше), тогда частотная компенсация
у регенератора будет близкой к идеальной.
Желательно, чтобы оно находилось в диапазоне ~ 2,5…3,5 В, тогда и максимально допустимая
неискажённая амплитуда сигнала на вторичной обмотке L1 будет иметь близкое к этим цифрам значение.
Именно это нам позволит получить
в катушке необходимое и относительно высокое количество витков, а первичную обмотку сделать состоящей из 1…2 витков. 
..10 МГц), причём без какого-либо подбора элементов и
прочих танцев с бубнами. 
..300 Ом,
то его (резистор) вполне можно проигнорировать.Регенеративный приемник Twinplex AA8V
Регенеративный приемник Twinplex AA8V — принципиальные схемы и схемы ОписанияПринципиальные схемы и описания цепей
| Главная и внешняя страницы Фотографии | Как Эксплуатация регенеративного приемника |
| Интерьер Фотографии приемника | Принципиальная схема и Описание схемы |
| Катушка L1 и L2 Технические характеристики | 6SN7 Двойной Триод |
| Твинплекс Приемники, созданные другими | Модификации |
| Конденсатор антенной связи | Катушка щекотания | Катод смещения |
| Цепь настройки | Управление регенерацией Цепь | ВЧ обходной конденсатор |
| Утечка сетки | Цепь развязки пластин | Балансировочные конденсаторы накаливания |
| Регулятор громкости и аудиосвязь Конденсатор | 6SN7 Двойной Триод |
Щелкните раздел схемы ниже для получения информации о Эта часть цепи:
Нажмите здесь для схемы с высоким разрешением.
Щелкните здесь, чтобы получить повернутая схема больше подходит для печати.
| Соединительный конденсатор антенны: Конденсатор связи антенны является важным компонентом регенеративной системы. приемник без ВЧ-каскада, как Twinplex. В таком приемнике антенна является составной частью регенеративного детектора, и для правильного во время работы соединение с антенной должно легко регулироваться. Увеличение емкость увеличивает связь и наоборот. Обе стороны конденсатора над землей, поэтому необходимо изолировать каркас конденсатора от шасси . Для получения дополнительной информации о том, как отрегулировать антенную муфту, см. мою страницу на Как управлять регенеративным Приемник. |
| Цепь настройки: После прохождения через разделительный конденсатор сигнал подается на параллельный резонансный контур, состоящий из L1 и полосового и полосового конденсаторы.  Резонансный контур замыкает на землю все сигналы, кроме
на которую настроен контур (резонансная частота)Резонансная частота определяется индуктивностью L1, которую можно меняется путем переключения катушек, а также настройками диапазона и ширины полосы конденсаторы. Конденсатор диапазона используется для установки той части диапазона, которую вы хотите настроить, а полоса пропускания затем используется для точной настройки. Поскольку антенна является частью схемы детектора, замена антенны или антенная связь также влияет на частоту, на которой работает приемник. настроено . Это один из недостатков схемы такого типа. Для большего информацию об этом см. на моей странице о том, как работать с регенеративным Приемник. |
| Утечка в сети: Выход резонансного контура соединен с сеткой первого триода. через конденсатор 100 пф. Сетка и катод триода функционируют как диод и выпрямляет сигнал, как это делает кварцевый диод в кварцевом радио.  Выпрямляющее действие помещает отрицательный заряд в сетку, и это
заряд будет накапливаться и в конечном итоге сделает сетку настолько отрицательной, что трубка
был бы отрезан. Чтобы предотвратить это, резистор на 2,2 МОм сбрасывает часть напряжения.
зарядиться, оставив небольшое отрицательное напряжение (смещение сетки) на сетке. Сетки
смещение помогает предотвратить нагрузку лампой на настроенную цепь, которая могла бы
снизить селективность. |
| Катушка для щекотки: Катушка щекотки L2 — это та часть, которая отличает регенеративный детектор от Все остальные. Усиленный сигнал в пластине трубки проходит через катушка щекотки, которая намотана в непосредственной близости от настроя катушка L1. Две катушки образуют трансформатор, и часть усиленного сигнала в цепи пластины подается обратно по фазе во входную цепь. Этот положительный обратная связь, или регенерация, дает детектору его имя и происходит снова, усиливая сигнал во много раз по сравнению с тем, который обычно происходить.  Это позволяет получить огромное количество усиления за один раз.
сцена.Катушка щекотания должна быть подключена с соблюдением полярности, иначе обратная связь уменьшает, а не увеличивает усиление. Распространенная ошибка в создание регенеративного приемника состоит в том, чтобы подключить катушку щекотки в обратном направлении. Если ваш ресивер не хочет регенерировать должным образом, попробуйте изменить соединения с катушкой щекотки. |
| Цепь управления регенерацией: Слишком много регенерации так же плохо, как и слишком мало, поэтому регенерация должна быть регулируемый. Есть несколько способов сделать это, но в Twinplex пластина напряжение детектора варьируется для управления регенерацией. Управление регенерацией представляет собой потенциометр, подключенный между B+ и массой.
Изменение положения вайпера изменяет напряжение пластины детектора.
Поскольку стеклоочиститель может издавать некоторый шум, а детектор может сильно
усилить шум, конденсатор 0,22 мкФ подключен между дворником и
заземление для короткого замыкания шума на землю. Резистор 100 кОм предотвращает короткое замыкание аудиовхода конденсатором 0,22 мкФ пластину извещателя на массу. |
| Пластинчатая развязывающая цепь: Сигнал в цепи пластины состоит из усиленного радиочастотного сигнала вместе с обнаруженный звук. Схема развязки пластин позволяет передавать звук через, блокируя РФ. Реактивное сопротивление конденсатора 470 пФ очень низкое на ВЧ, что эффективно заземляет один конец катушки щекотки для RF и замыкание цепи пластины для RF. Без этого конденсатора приемник не будет восстанавливаться. В то же время реактивное сопротивление конденсатора намного выше на звуковых частотах, сохраняя их от стекания на землю. С другой стороны, реактивное сопротивление ВЧ-дросселя 2,5 мГн низкое на звуковом уровне.
частоты, позволяя им пройти на следующую ступень, в то время как его высокие
реактивное сопротивление на радиочастотах препятствует их прохождению. |
| Регулятор громкости и аудиосвязь
Конденсатор: Конденсатор 0,01 мкФ блокирует анодное напряжение трубки детектора, в то время как позволяя звуку проходить через регулятор громкости. Регулятор громкости работает как регулируемый делитель напряжения, часть аудио и применяет его к сетке второго триода. |
| Катод смещения: Для предотвращения искажений сетку второго триода необходимо держать немного отрицательный по отношению к катоду. Это достигается путем вставки 1 резистор кОм последовательно с катодом. Когда ток течет к катоду, он вызывает падение напряжения на резисторе, который смещает лампу. Чтобы разрешить звук чтобы обтекать резистор, к нему подключен электролитический конденсатор 47 мкФ/10 В. параллельно с ним. |
| ВЧ обходной конденсатор: Усиленный звук появляется на плате второго триода.  Так как это
триод находится относительно близко к первому триоду внутри лампы, это может быть
емкостная связь с первой ступенью на радиочастотах, а некоторые радиочастоты могут
непреднамеренно появляются на обкладке второго триода. Конденсатор 470 пф
закорачивает этот RF на землю и предотвращает возникновение каких-либо проблем. |
| Балансировочные конденсаторы накаливания: Лампа 6СН7 требует 6,3 В при 0,6 А для нитей накала. Это может быть поставлено от батареек, но гораздо проще использовать накальный трансформатор. Эта проблема с использованием накального трансформатора заключается в том, что усиление регенеративного детектора настолько высока, что малейший гул в цепи может быть значительно усилен, часто производит нежелательный гул на выходе. Даже если гул не может быть слышно в наушниках из-за плохой частотной характеристики, это может повлиять регенерация и прием слабых сигналов.  Шум возникает частично из-за теплового эффекта, а также из-за емкостной связи. между катодом трубки и нитью накала. Хотя эта связь очень небольшой, в регенеративном приемнике может быть достаточно, чтобы вызвать гул в вывод. Решение, отличное от использования постоянного тока на нити накала, состоит в том, чтобы сбалансировать нити для РФ. Конденсаторы 0,01 мкФ представляют собой обрыв цепи для напряжение накала, но действует как короткое замыкание для RF. Это важно что можно использовать оба конденсатора . Использование обоих конденсаторов помещает центр каждого триодная нить на точном потенциале земли для радиочастот, что значительно снижает шум в получатель. |
Назад к доктору Грегу Латте Электротехника и радиолюбительские страницы
Вопросы, комментарии и электронная почта
Если у вас есть вопросы или
комментарии, вы можете отправить электронное письмо доктору Грегу Латте по адресу
glatta@frostburg.
edu
Эта страница постоянно обновляется. Пожалуйста, заходите почаще.
Спасибо, что заглянули!
Создание ретрорегенеративного радиоприемника
» Перейти к дополнительным материалам
В быстро меняющемся мире цифровой электроники я нахожу невероятным, что электровакуумная лампа — часть аналоговой технологии начала 20-го века — смогла выжить. Она давно должна была уйти в прошлое, но этого не произошло, отчасти благодаря энтузиастам электрогитары и советским и китайским военным, которые продолжали их использовать.
Первые были очарованы звуком ламповых усилителей, а вторые хотели, чтобы их электронное оборудование выдержало ядерную атаку. Мало того, что скромная вакуумная лампа добралась до 21-го века, сейчас она переживает заметный подъем. Сегодня многие типы вакуумных трубок легко доступны и доступны по разумной цене. Они состоят из «новых старых запасов», оставшихся более 50 лет назад, и многих новых, произведенных на современных заводах по всему миру.
Предыдущая статья NV , описывающая, как возродить старый ламповый усилитель, вдохновила меня стряхнуть пыль с воспоминаний о прошлых ламповых проектах (некоторые из которых были созданы более 40 лет назад) и построить одноламповый радиоприемник. В результате получился захватывающий и веселый проект, которым я захотел поделиться. Радиоприемник изготовлен из легкодоступных деталей, он работает от 12 вольт, что делает его совершенно безопасным, и предлагает потрясающую производительность для простой одноламповой конструкции.
Когда я рос в 1950-х годах, мой отец занимался ремонтом радио и телевизоров. Его магазин был усыпан всевозможными электронными деталями. Добавьте к этому небольшую книгу радиопроектов, составленную из выпусков Popular Science Magazine за 1940 год, и я получил много часов экспериментов и веселья. Мне особенно запомнился коротковолновый дизайн с интригующим названием «Европа на одной трубе».
Мне стыдно признаться, сколько часов я потратил, пытаясь собрать радиоприемники на основе этих замечательных статей.
В большинстве конструкций использовалась регенеративная схема, изобретенная Эдвином Армстронгом в 1912. Несколько лет назад я наткнулся на необычную регенеративную конструкцию, которая работала от 12 вольт, а не от 100 или более, как в обычных ламповых конструкциях. Радио, которое я построил, оказалось одним из лучших.
В этой статье я опишу, как построить и использовать версию широковещательного диапазона. Если вы решите заняться этим, я обещаю вам много часов веселья как в здании, так и при прослушивании удаленных радиостанций.
История вакуумных ламп
Технология электронных ламп восходит к временам Томаса Эдисона и электрической лампочки. В 1883 году Эдисон заметил, что он может заставить электроны течь между горячей нитью экспериментальной лампочки и положительно заряженной металлической пластиной. Так называемый эффект Эдисона возник только в вакууме лампочки.
В 1904 году британский ученый Джон А. Флеминг использовал эффект Эдисона для создания первой практичной трубки, или «термоэмиссионного клапана».
Диодный вентиль Флеминга пропускал электрический ток только в одном направлении, что делало его полезным в качестве радиочастотного детектора и выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный.
Американский изобретатель Ли де Форест добавил третий элемент к конструкции вакуумной лампы и создал триод, или «Аудион», как он его назвал. Он поместил сетку из проволочной сетки между нитью накала и металлической пластиной, которая позволяла контролировать поток электронов.
Важной особенностью его изобретения было то, что небольшие изменения напряжения на сетке вызывали гораздо большие изменения напряжения на пластине, что приводило к усилению напряжения. Таким образом можно было усилить слабый аудио- или радиосигнал, что имело множество практических применений в телефонной и радиосвязи.
Со временем в ламповой технологии были сделаны и другие достижения, в том числе добавление катода с непрямым нагревом и других сеток. Для наших целей триодная электровакуумная лампа послужит сердцем регенеративного радиоприемника.
Теория регенеративного приемника
Схемы радиодетекторов бывают разных форм. Самым простым является диодный детектор, упомянутый ранее применительно к Флемингу. Когда появился триод, были изобретены другие детекторы, в том числе конструкция, называемая пластинчатым детектором . Когда радиосигнал подавался на управляющую сетку триода, обнаруженный звук мог быть снят с цепи пластины. Регенеративный приемник продвигает пластинчатый детектор на один шаг вперед и добавляет небольшое количество положительной обратной связи, что приводит к «регенерации», которая существенно увеличивает усиление схемы и избирательность (способность разделять близлежащие радиостанции).
В результате получилась очень простая схема, состоящая всего из одной лампы и нескольких компонентов, которые дают потрясающие результаты. Добавьте пару ступеней усиления звука, и вы получите радиоприемник, который обеспечит часы удовольствия и удовольствия от прослушивания!
Описание схемы
Базовая схема состоит из двойного триода 12AU7.
В то время как эта и другие подобные лампы предназначены для работы при номинальных напряжениях 90 вольт и более, 12AU7 удивительно хорошо работает в текущем приложении всего лишь при 12 вольтах. Устранены опасные напряжения, обычно связанные с ламповыми проектами.
Одним из недостатков работы при низком напряжении пластины является то, что невозможно развить достаточную мощность звука для управления динамиком или динамическими наушниками. Усилитель мощности LM386 IC служит этой цели, делая общую конструкцию гибридной смесью электронных ламп и полупроводниковых технологий. Ламповая схема состоит из двух секций: регенеративного детектора и усилителя звука низкого уровня. См. схему в Рисунок 1 .
РИСУНОК 1. Схема ретрорегенерационного радио.
Радиочастотный (РЧ) сигнал от антенны (клемма J4) подается на обмотку L1 паутинообразной катушки. Обмотка L1 индуктивно связывает РЧ-сигнал со второй обмоткой L2, которая вместе с переменным конденсатором C1 образует резонансный контур, охватывающий диапазон АМ-вещания (от 550 до 1600 кГц).
Конденсатор С2 подает настроенный ВЧ-сигнал на управляющую сетку триода V1-A. Резистор R1 обеспечивает путь постоянного тока к земле и «утечку» заряда электронов, который в противном случае накапливался бы в управляющей сетке и мешал работе лампы. Отвод на обмотке L2 обеспечивает небольшую положительную обратную связь, которая, в свою очередь, создает регенерацию, необходимую для увеличения коэффициента усиления и избирательности схемы детектора.
Усиление цепи и регенерация управляются изменением пластинчатого напряжения V1-A с помощью потенциометра R3 и пластинчатого резистора R3. Конденсатор C5 пропускает любой оставшийся радиочастотный сигнал на пластине V1-A на землю, в то время как C3 связывает обнаруженный сигнал звуковой частоты (AF) с управляющей сеткой V1-B. Резистор R5 обеспечивает путь утечки через сетку, как описано выше, и устанавливает небольшое обратное рабочее смещение на управляющей сетке. V1-B действует как усилитель звука слабого сигнала с пятикратным усилением. Усиленный сигнал на пластине подается на регулятор громкости R6 через конденсатор С4.
От регулятора громкости сигнал ЗЧ поступает на модуль аудиоусилителя LN-1, который усиливает его до уровня громкости динамика. Разъем для наушников J2 подключен таким образом, что динамик SPK1 отключается, если наушники подключены. Питание обеспечивается либо 12-вольтовой батареей (контакт J3), либо блоком питания переменного тока в постоянный (гнездо J1). Диод D1 предотвращает обратное протекание тока в батарею, если источник переменного тока в постоянный подключен одновременно с батареей. Резистор R8 и конденсатор C8 обеспечивают фильтрацию фоновых помех переменного тока, необходимую для преобразования переменного тока в постоянный. Резистор R7 и конденсатор C6 обеспечивают дополнительную фильтрацию помех переменного тока для более чувствительных цепей V1.
Строительство и испытания
Строительство разделено на три этапа, а именно: изготовление шасси, на котором будет построена трасса; разводка электронной схемы; и, наконец, изготовление катушки паутины. Некоторые из используемых методов строительства могут быть новыми для читателей. Например, шасси требует базовых навыков работы с деревом, а схема собирается вручную, а не на печатной плате. Не волнуйся; Я проведу вас через каждый шаг.
Сборка шасси
Сначала мы соберем шасси. Традиционно корпуса радиостанций изготавливаются из алюминия или стали. Металлообработка имеет свои особенности и требует специализированных инструментов, таких как дорогие пробойники. Вместо этого я решил использовать закаленную твердую древесину в качестве основы для монтажа компонентов. Интересно, что некоторые из самых ранних радиоприемников были построены таким образом. (См. изображение по адресу www.duanesradios.info/html/scott_superheterodyne.html .)
Начните с куска закаленной твердой древесины размером 2 x 4 фута толщиной 1/8 дюйма. Отрежьте полосу шириной 7-1/4 дюйма шириной 2 фута, затем разрежьте этот кусок на 7-3/4 дюйма, снова на 4 дюйма и, наконец, на 3 дюйма (см. 9).0007 Рисунок 2 ). Эти детали представляют собой, соответственно, основу, переднюю и заднюю части шасси.
РИСУНОК 2. Схема распила ДВП.
Чтобы найти отверстия, которые нужно просто просверлить, обрежьте миллиметровую бумагу в четыре квадрата (четыре квадрата на дюйм), чтобы она соответствовала каждому узлу шасси. Слегка побрызгайте обратную сторону миллиметровки аэрозольным клеем и поместите миллиметровку так, чтобы она точно совпадала с краями обработанной стороны ДВП. Нажмите миллиметровку вниз от центра к краям, чтобы удалить пузырьки воздуха и получить гладкий результат.
Используйте компоновочные чертежи ( Figures 3 , 4 , и 5 ; файлы доступны для скачивания. Графики, приведенные здесь, приведены только для справки.), чтобы отметить места и размеры отверстий на миллиметровой бумаге. Обратите внимание, что отверстия для аудиомодуля LN1, V1, C2 и крепежные штифты J3 и J4 расположены с использованием фактического компонента, чтобы обеспечить правильное расположение отверстий. Используйте шило или ледоруб, чтобы точно определить, где будет просверлено каждое отверстие. Если вы планируете использовать электрическую ручную дрель, предварительно просверлите направляющие отверстия диаметром 1/16 дюйма, а затем используйте сверло указанного размера. Очистите отверстия, аккуратно протирая наждачной бумагой среднего размера.
РИСУНОК 3. Шаблон для сверления основного шасси.
РИСУНОК 4. Шаблон для сверления отверстий в передней панели.
РИСУНОК 5. Шаблон для сверления задней панели.
Круглое отверстие для динамика потребует кольцевой пилы. Сначала вырежьте отверстие диаметром 2-1/2 дюйма, затем при необходимости расширьте его, отшлифовав края круга, чтобы прокладка края динамика плотно вошла в него. Установив динамик, отметьте и просверлите монтажные отверстия.
Переменный конденсатор C2 также требует особого обращения. Поместите обод вала в просверленное отверстие 1/2 дюйма и обратите внимание на два резьбовых отверстия на передней части конденсатора. Изнутри корпуса конденсатора отметьте отверстия острым карандашом. Просверлите отверстия и убедитесь, что они совпадают. Домкраты J1 и J2 имеют слишком короткую длину резьбы, чтобы пролезть сквозь ДВП толщиной 1/8 дюйма.
Простое решение состоит в том, чтобы использовать сверло с плоским наконечником 1/2 дюйма, чтобы аккуратно удалить достаточное количество материала с задней части заднего узла, чтобы позволить резьбе достаточно выступать из передней стороны.
После того, как все отверстия просверлены, снимите миллиметровую бумагу и очистите поверхности. Это хорошее время, чтобы применить морилку темного грецкого ореха, если хотите.
Отрежьте два квадратных дюбеля длиной 7-1/4 дюйма, затем с помощью 12 латунных шурупов прикрепите переднюю и заднюю части к основанию. Используйте направляющие отверстия 1/8 дюйма в дюбеле, чтобы не расколоть его (см. , рис. 6 ).
РИСУНОК 6. Собранное шасси, вид сбоку.
Установите все компоненты на собранное шасси, кроме аудиомодуля LN-1 и разъема V1. Убедившись, что шасси полностью собрано и заполнено, снимите переднюю и заднюю части с основания.
Оставьте основание прикрепленным к квадратным дюбелям. Строительство шасси завершено.
Подключение схемы
Следующий этап сборки включает подключение схемы. Установите гнездо для V1 вверх ногами на основании, используя стойки 3/4 дюйма и крепежные винты 6-32 x 1 дюйм. Это обеспечит удобную платформу для предварительного подключения компонентов, связанных с V1. Если у вас нет опыта пайки, поищите на YouTube «как паять». Вы также можете обратиться к серии «Основы пайки», начало которой было положено в декабрьском выпуске журнала 9 за 2014 г.0272 Журнал SERVO ( www.servomagazine.com ).
Используйте схему подключения 1 для подключения компонентов, подключенных к разъему V1. Подключите компоненты в следующем порядке: сначала подключите провод от контакта 5 к контакту 8; затем соедините R5, C3 и, наконец, C5, накладывая один слой на другой. Остальные компоненты и провода можно добавлять в любом порядке.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 1. Розетка V1.
Соблюдайте рекомендуемую длину проводов, оставляя дополнительно 1/4 дюйма на соединительную клемму для механической устойчивости. Например, если указанная длина провода составляет 3/8 дюйма, сначала обрежьте провод до 5/8 дюйма (3/8 дюйма + 1/4 дюйма). Используйте изоляцию спагетти на всех оголенных проводах длиннее 1/4 дюйма. Пропаяйте все соединения.
Когда закончите, осмотрите все паяные соединения, затем установите гнездо V1 правильной стороной вверх.
Прежде чем переходить к следующему этапу подключения проводов, установите передний и задний блоки на основание. Используйте схему подключения 2 для подключения проводов и компонентов, предварительно подготовленных к розетке V1.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 2. V1 и электропроводка передней панели.
Теперь добавьте C7, R9 и дополнительные провода, в том числе к клеммной колодке TS2 и J4. Обрежьте провода и провода до их минимальной длины и используйте изоляцию спагетти на всех оголенных проводах длиннее 1/4 дюйма. Когда подключение завершено, припаяйте соединения, показанные черным цветом; оставьте серые соединения для пайки позже.
Используйте схему подключения 3 для подключения компонентов источника питания. Обрежьте провода и провода до их минимальной длины и используйте изоляцию спагетти на всех оголенных проводах длиннее 1/4 дюйма.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 3. Электропроводка.
Когда проводка завершена, припаяйте соединения, показанные черным цветом; опять же, оставьте серые соединения для пайки позже.
Следующим шагом будет сборка LN-1: модуля аудиоусилителя. Инструкция прилагается к набору. Необходимо внести несколько изменений. Не устанавливайте микрофон или резистор 3,3 кОм (LN-1 R1).
Также замените резистор 1 кОм (LN-1 R2) на 100 кОм, а резистор 10 кОм (LN-1 R3) на 680 кОм. Это изменение необходимо для уменьшения влияния нагрузки LN-1 на выход V1-B.
Добавьте внешние провода к LN1, как показано на схеме 4 , соблюдая цветовую маркировку. Сначала сделайте все длины проводов 6 дюймов. Обратите внимание, что входные провода, подключенные к точке «MIC», туго скручены первые 3-1/2 дюйма. Установите R6 (регулятор усиления LN-1) на максимум, полностью против часовой стрелки.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 4. Аудиомодуль LN-1 и проводка динамика.
После сборки LN-1 прикрепите его к основанию с помощью стоек 1/4 дюйма и крепежных винтов 4-40 x 1 дюйм. Используйте электрическую схему 4 для подключения аудиомодуля LN-1 к V1, источнику питания и цепи динамика/наушников.
Когда проводка завершена, припаяйте все соединения.
Сборка катушки паутины
Заключительный этап сборки включает в себя изготовление и установку катушки паутины. Древесноволокнистая плита, используемая в качестве основы для обрамления картин, является отличным выбором для изготовления катушки. Возможно, вам придется поискать, чтобы найти нужный материал. Идеальный выбор будет иметь толщину чуть менее 1/8 дюйма и похож на (но не такой твердый, как) закаленный оргалит.
Скопируйте шаблон Рисунок 7 и приклейте его к ДВП. Используйте 3-1/2 циркулярную пилу, чтобы вырезать форму катушки. Готовая катушка будет ближе к диаметру рисунка 3-1/4 дюйма. Используйте наждачную бумагу среднего размера, чтобы очистить края.
РИСУНОК 7. Шаблон паутинной широковещательной катушки.
Удерживая катушку в тисках, ножовкой прорежьте семь прорезей. После того, как каждая щель прорезана, используйте наждачную бумагу среднего размера, чтобы очистить ее и закруглить края реза. Проще всего это сделать, сложив наждачную бумагу пополам и проведя ею вперед-назад внутри прорези.
Внимательно проверьте, чтобы глубина каждой щели была одинаковой. Циркулярная пила сделает отверстие в центре катушки. Установите длинный винт 1/4” x 2” в отверстие головкой к гладкой стороне. Закрепите его гайкой. Вы обмотаете провода катушки вокруг расширенной резьбы винта, чтобы они не мешали наматыванию катушки.
Чтобы сделать обмотку L2, намотайте 5 дюймов эмалированного провода #28 вокруг винта, затем проденьте оставшуюся часть через прорезь. Это будет свинец 1. Плотно затяните его с другой стороны и проденьте через следующую щель. Повторяйте это, пока не сделаете около 65 полных оборотов. Обратите внимание, что подсчет витков провода с обеих сторон составляет примерно половину общего количества витков.
Завершите обмотку проводом, проходящим через прорезь, с которой вы начали. Сложите следующие 10 дюймов проволоки пополам, оберните их вокруг винта с проводом 1 и пропустите оставшуюся проволоку через ту же щель. Согнутый провод будет выводом ответвления катушки 2. Продолжайте наматывать в том же направлении примерно 13 витков, заканчивая той же щелью, что и раньше. Обрежьте провод до 5 дюймов и оберните его вокруг винта. Это будет вывод 3. Обмотка L2 завершена.
Оставив 5-дюймовые провода, выполните ту же процедуру для L1, начиная и заканчивая там, где вы закончили обмотку L2. Намотайте около пяти витков в том же направлении. Начальный провод имеет номер 4, а конечный — номер 5. Когда все обмотки будут завершены, нанесите немного быстросохнущей эпоксидной смолы на внешний край прорези, чтобы предотвратить распутывание провода 5.
Размотайте провода с винта и осторожно потяните их в сторону. Просверлите центральное отверстие до 3/8 дюйма. Отрежьте круглый штифт длиной 3-1/2 дюйма и диаметром 3/8 дюйма. Вставьте один конец в электрическую дрель и равномерно отшлифуйте вращающийся штифт, пока нейлоновые втулки не будут плотно прилегать к нему. Отрежьте 2-1/2 дюйма отшлифованной части и отложите в сторону; см. Рисунок 8 .
РИСУНОК 8. Вид сбоку узла катушки паутины.
Приклейте кольцо к нижней стороне основания шасси, чтобы надежно удерживать штифт на месте. Используйте Схема подключения 5 для подключения проводов катушки к клеммной колодке TS-1 и клемме J4. Пропаяйте все соединения.
СХЕМА ЭЛЕКТРОМОНТАЖА 5. Проводка паутинной катушки.
Вставьте дюбель через основание шасси в приклеенное кольцо. Наденьте одно кольцо на штифт, затем катушку (выводной стороной вниз) и второе кольцо, чтобы удерживать катушку на месте, как показано на Рисунок 8 .
Используйте аэрозольный клей, чтобы прикрепить шкалу настройки и этикетки Рисунок 9 к передней сборке. Наконец, установите ручки на передней части радио. На этом строительство завершено.
РИСУНОК 9. Настройка и другие этикетки на передней панели.
Предварительное тестирование
Перед подачей питания в первый раз рекомендуется проверить, нет ли крупного короткого замыкания. Прежде чем вставить трубку V1, включите радио с помощью регулятора громкости. Полностью поверните регулятор усиления по часовой стрелке. С помощью омметра измерьте сопротивление между контактами 1 и 2 разъема J1. Через несколько секунд он должен показывать 1000 Ом или выше. Низкое значение (менее 100 Ом) свидетельствует о неправильном подключении и должно быть исследовано.
Затем вставьте V1 в гнездо и повторите измерение. Теперь ожидайте низкое сопротивление 27-30 Ом. Удовлетворившись этими проверками, вы готовы к «дымовому тесту». Включите радио и установите регуляторы громкости, усиления и настройки в среднее положение. Примените либо 12-вольтовую батарею, либо источник переменного тока в постоянный, и обратите внимание, светятся ли нагреватели в V1 тусклым красным светом.
После прогрева (около 30 секунд) в динамике должны быть слышны статические помехи. Вращайте усиление по часовой стрелке, пока не услышите визжащий звук, указывающий на то, что регенеративный детектор перешел в режим полных колебаний. Обычно вы будете работать с усилением, установленным ниже этой точки. Для особенно слабых сигналов или когда требуется полная избирательность, установите усиление чуть ниже точки генерации.
Эксплуатация
В городских районах с мощными АМ-станциями достаточно паутинной петли для антенны. Наилучший прием удаленных станций будет ночью при использовании внешней антенны длиной от 25 до 50 футов в сочетании с заземлением. И здесь Интернет даст множество советов по установке антенн с длинным проводом и заземлению. Вот совет по поиску действительно слабых станций.
Во-первых, используйте наушники, а не динамик, чтобы избавиться от отвлекающих звуков вокруг вас. Затем поверните регулятор усиления, пока радио не перестанет колебаться. При вращении ручки настройки вы услышите свистки, которые являются гетеродинами или частотами биений радиоприемника и радиостанций. Очень медленно вращайте ручку настройки и обратите внимание на то, что частота ударов начинается с высокого тона и уменьшается по мере вращения ручки настройки. Когда высота звука очень низкая или полностью исчезает, вы настраиваетесь непосредственно на частоту станции. Если вы настроитесь слишком далеко, высота тона начнет повышаться.
Когда «на частоте», уменьшите усиление до тех пор, пока детектор просто не перестанет колебаться, и вы должны услышать станцию. Скорее всего, он будет слабым и будет постепенно появляться и исчезать, поэтому вам придется внимательно слушать, чтобы услышать идентификатор станции и получить позывной и местоположение.
Модификации и усовершенствования цепей
Мой первоначальный выбор частотного охвата был диапазоном вещания AM, но радио может настроить коротковолновые диапазоны, просто изменив конструкцию паутинной катушки. На рисунках 10A и 10B показана катушка, предназначенная для работы в коротковолновых диапазонах 4–14 МГц, включая международное вещание и любительское радио. Для этого требуется более толстая проволока (№ 16) и большие прорези в паутинной катушке. Из-за очень широкого диапазона настройки у вас могут возникнуть трудности с точной настройкой сигналов.
РИСУНОК 10. Шаблон паутинной коротковолновой катушки.
Коротковолновые приемники часто имеют второй настроечный конденсатор гораздо меньшего номинала параллельно существующему. Этот конденсатор с «расширением полосы» обеспечивает более легкую и точную настройку, когда основная частота настроена с помощью основного настроечного конденсатора.
Вместо того, чтобы добавлять еще один переменный конденсатор, можно использовать варакторный диод с настройкой расширения полосы, осуществляемой с помощью потенциометра, управляющего обратным напряжением диода. Я еще не пробовал это, но не вижу причин, почему это не сработает.
Надеюсь, вам понравится собирать и играть на ретро-регенеративном радио так же, как и мне. Хотя сам я еще не добился этого, может быть, нам удастся, наконец, осуществить цель «Европа на одной трубе!» НВ
Sources
Antique Electronic Supply — www.tubesandmore.com
Digi-Key — www.digikey.com
Home Depot — www. homedepot.com www.tubesandmore.com
Jameco091 Jameco Electronics.
New Sensor — www.newsensor.com
RadioShack — http://radioshack.com
Video introductions to soldering:
www.youtube.com/watch?v=SaUM6Q8m9iY
