Схема детекторного радиоприемника для начинающих: Простейшие детекторные приемники

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 краски в месте подсоединения схемы.

Упрощенная схема приемника

Если Вы живете недалеко от мощной радиостанции, то детекторный приемник можно собрать и по наиболее простой схеме ( рис.2), но работать он будет уже не так хорошо, как предыдущий.

Рис. 2. Принципиальная схема упрощенного детекторного приемника.

Литература: 500 схем для радиолюбителей (Радиоприемники). 1998.

ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЁМНИК

   В настоящее время вновь возрос интерес к казалось бы уже забытым и канувшим в лету конструкциям — детекторным приемникам. Что же заставило радиолюбителей вернуться к радиоприемникам, технологический рассвет которых пришелся на начало прошлого века? 

   Предпосылок к этому несколько. Это и вновь возросший (с конца 90-х) интерес к дачному строительству, и упорно муссирующиеся на многих форумах и в СМИ слухи о грядущем конце света (»апокалиптический приемник»), и неугасающий интерес начинающих радиолюбителей, а наравне с этим и продвинутых технарей (появление новых радиодеталей, в частности сверхъярких светодиодов, провоцирует на эксперименты с энергией свободного поля).

   В конце концов многие хотят иметь такую ретро конструкцию в качестве эстетического экспоната в своем жилище (довольно красиво смотрится детекторный приемник с вариометром в виде планарной катушки). Рассматривать основы детектирования думаю не имеет смысла-каждый из нас знаком с функциональной

   и классической (в деталях) схемой детекторного радиоприёмника еще со школьной скамьи, поэтому предлагаю сразу перейти к практическим схемам.

   Наибольшего интереса заслуживают конструкции В.Т.Полякова. Собранный по его схеме за 40 минут универсальный детекторный приемник (для ДВ и СВ диапазонов), правда несколько упрощенный — для туристических вылазок, заработал сразу, без подбора каких либо радиоэлементов.

   Кстати о радиоэлементах — катушку приемника можно взять готовую длинноволновую от старого радиоприемника или намотать самому на секционном каркасе от того же старого приемника. Катушка содержит 230 витков литцендрата ЛЭШО21*0,07. Так как литцендрат в наше время достать трудно, можно воспользоваться и обычным проводом в эмалевой изоляции, но добротность катушки получится ниже. Настраивают катушку при помощи ферритового стержня. Другая, и пожалуй самая важная часть приемника — детектор (диод). При всем современном многообразии этих полупроводников, подойдут только высокочастотные германиевые с малой собственной емкостью — Д9, Д18-Д20, Д311, ГД507. Хотя мое личное мнение — лучше чем отечественные Д18 и импортные 1N34A не найти! Ещё одна важная деталь детекторного приемника — конденсатор переменной емкости. Если вам удалось достать керамические с большим интервалом регулировки, считайте что вам повезло. Если же конструкция предусматривает применение большого конденсатора с воздушным диэлектриком (от старого приемника), то настоятельно рекомендую сначала его почистить (нефразом и мягкой щеткой), а затем изготовить для него пылезащитный чехол из ABS или другого пластика (пыль оседающая на пластины конденсатора приводит не только к появлению помех но и к изменению емкости). В качестве звукоизлучателей для данного приемника подойдут высокоомные телефоны с большой чуствительностью типа ТОН-2, ТА-4.

   Блокировочный конденсатор С4 можно взять любой керамический, хотя для походного варианта приемника,где не исключены перепады температур, лучше взять пленочный с хорошим ТКЕ. Теперь следует поговорить о приемных антеннах и их монтаже для детекторных приемников.

   Если для частного сектора все нюансы связанные с устройством и установкой становятся ясными при первом взгляде на рисунок, то для городской черты можно применить следующие рекомендации. Можно использовать отрезок эмалированного намоточного провода (сечение роли не играет) проброшенного на дерево,стоящее напротив окна; можно сделать скрытую антенну внутри самой квартиры,уложив провод в кабель канал современного плинтуса. В качестве заземления можно использовать трубы центрального отопления (в городской черте) или длинный штырь забитый в землю (в сельской местности). Для походного варианта приемника,в качестве антенны можно использовать кусок изолированного провода заброшенный на ближайшее дерево, а в качестве заземления полуметровый штырь или противовес — кусок такого же по длине как и антенна провода раскинутого просто по земле в сторону передающей станции. Другая удачная конструкция В.Полякова — громкоговорящий детекторный приемник с мостовой схемой детектирования.

   В качестве дросселей и трансформатора здесь применимы трансформаторы от абонентских громкоговорителей или трансформаторы ТВК или ТВЗ от ламповых телевизоров. Дроссели — первичные обмотки данных трансформаторов. В качестве звуковой нагрузки автор применил звуковую головку 4ГД-35 помещенную на довольно большой звуковой экран (для большей отдачи). Так как данный приемник изначально стационарный, необходимо позаботиться о грозозащите данного изделия. В качестве статического разрядника применяется неоновая лампа, а на случай грозы следует предусмотреть переключение антенны напрямую к заземлению! Ни в коем случае не стоит отказываться от установки неоновой лампы в качестве разрядника-даже в ясную погоду,при сильном ветре или во время дождя или снегопада, в антенной системе может наводиться напряжение в несколько десятков киловольт! Интересной представляется перспектива использования детекторного приемника в качестве источника альтернативного электропитания низковольтной аппаратуры.

   Все очень просто — строим детектор и настраиваем на самую мощную передающую станцию в вашем регионе — всё, почти вечный источник энергии готов.

   Нагрузкой могут служить светодиодные лампы и другие низковольтные потребители (например карманный УКВ-FM приемник). Или как вам такая идея. Вы-обладатель дачного участка, ограда которого выполнена на металлических столбах. Применив соединенные между собой столбы в качестве противовеса и натянув между угловыми антенное полотно, получаем почти готовую систему питания декоративного садового освещения на светодиодах — останется снабдить ее только детекторным приемником, где вместо звукоизлучателей поставить конденсатор как можно большей емкости и с как можно малым током утечки. Вобщем, при всей своей казалось бы простоте и проработанности, тема детекторных приемников является, на мой взгляд, благодатным полем для исследований и экспериментов, и кто знает, может какой-то новый Ломоносов, применив современные разработки, найдет способ получения энергии, размещенной между обкладок огромного конденсатора — небом и Землей, а человечество получит еще один толчок для дальнейшего своего развития и познания Вселенной. Автор статьи: Электродыч.

Originally posted 2019-05-04 23:14:48. Republished by Blog Post Promoter

Схема детекторного приемника. Описание | joyta.ru

В данной статье рассмотрим схему детекторного радиоприемника и его модификации. Предельный интерес познавательного плана у юных радиолюбителей вызывает простой детекторный радиоприемник, который возможно смастерить буквально «на коленке» и провести с ним различные опыты.

Схема детекторного приемника — описание

Итак для того чтобы смастерить простой детекторный радиоприемник по нижеприведенной схеме нам нужно всего 2 детали: германиевый диод (Д9 или Д18) и головной телефон с большим сопротивлением (ТОН-1 или ТОН-2)

Радиоприемник не имеет в своем составе колебательного контура, вследствие этого он не способен улавливать одну конкретную радиостанцию из того количества станций, которые транслируются в данной местности. Но, не смотря на это, он со своей задачей справляется.

Для работы радиоприемника необходима хорошая антенна, в роли которой может выступать кусок провода, заброшенный на дерево и провод заземления. Заземление можно сделать, подсоединив провод к массивному металлическому предмету, например к старому ведру, и закопав его на небольшую глубину.

Простой детекторный радиоприемник с колебательным контуром

Как уже было сказано, в схеме у приведенного выше простого детекторного радиоприемника есть существенным недостаток, а именно в нем отсутствует какая либо избирательность. Нет возможности настроить его на какую-либо конкретную волну.

Данный минус можно устранить, добавив в схему колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности. Используя свойство колебательного контура (избирательность), появляется возможность выделить ту или иную радиочастоту, и к тому же усилить ее сигнал.

Вкратце опишем схему работы данного вида детекторного радиоприемника. Радиоприемник содержит катушку индуктивности, состоящую из двух обмоток L1 и L2, диодный детектор VD1, переменный конденсатор C1 (для настройки частоты), конденсатор фильтра низкой частоты C2 и головной телефон ТОН-1. Обе катушки наматываются на бумажную гильзу длинной 7,5 см и диаметром 2,5 см.

Катушка L1 намотана проводом  ПЭВ диаметром 0,32 мм. и содержит 30 витков. Катушка L2 намотана тем же проводом и имеет 100 витков. Обе катушки намотаны рядом друг с другом, это создает трансформаторную связь между ними. Сигнал от антенны поступает на катушку L1. Высокочастотная энергия радиоволны переходит на колебательный контур L2C1, затем пройдя детектор VD1, поступает на головной телефон. Конденсатор C2 является фильтром низкой частоты.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Простой детекторный радиоприемник с усилителем НЧ

Если добавить в схему данного детекторного радиоприемника простой усилитель низкой частоты на транзисторе, то можно значительно усилить его звучание.

Радиосигнал станции продетектированный диодом VD1 отфильтровывается конденсатором C2 так, что на базу транзистора посыпает низкочастотная составляющая радиоволны. Далее он усиливается транзистором и поступает на головной телефон, который включен в его коллекторную цепь. Для наилучшего усиления сигнала необходимо добиться, чтобы ток коллектора был в пределах 0,3…0,5мА. Для этого нужно подобрать соответствующее сопротивление резистора R1. Фактически получился еще один приемник на одном транзисторе.

Приблизительный расчет сопротивления данного резистора можно сделать по следующей простой формуле: R1= hэ21*(Uпит./Ik), где hэ21 – коэффициент усиления транзистора, Uпит. – напряжение питания, Iк – необходимый ток коллектора транзистора. Но нужно учесть, что в схеме усилителя включен диод детектор VD1 и часть тока, который должен поступать на базу транзистора, через резистор  будет утекать. Поэтому следует расчетное сопротивление R1 уменьшить примерно в два раза.

ПРОСТЕЙШИЙ ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЕМНИК

главная основы элементы примеры расчетов любительская технология общая схемотехника радиоприем конструкции для дома и быта связная аппаратура телевидение справочные данные измерения обзор радиолюбительских схем в журналах обратная связь      реклама

диапазоны частот для радиовещания    первые конструкции     на одном транзисторе     простые приемники    рефлексные приемники   приемник на К174ХА10   приемники на кремниевых транзисторах   супергетеродин      конструкции супергетеродинов      приемник с «земляным» питанием      экспериментальные радиоприемники  приемники из «Радио» 1    повышение чувствительности приемников   технологические советы и секреты   промышленные радиоприемники  трансляционная радиоточка»маяк»             ПРОСТЕЙШИЙ ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЕМНИК Перед постройкой детекторного радиоприемника убедитесь, что в вашей местности есть близкорасположенные (до 150 километров) радиостанции ДВ или СВ диапазона! В противном случае вы просто зря потеряете время… Схема простейшего детекторного приемника показана на рисунке. Многие из вас еще не умеют читать схемы и пока не знают, что означают изображенные на них значки. Будем вместе разбираться в них и осваивать азбуку радиосхем.   Латинской буквой L обозначают катушку индуктивности — один из главных элементов приемника. Другим таким элементом является подстроечный конденсатор С1. Вместе с катушкой индуктивности он образует так называемый колебательный контур, позволяющий настраивать приемник на выбранную радиостанцию. Подстроечный конденсатор состоит из двух частей: неподвижной, называемой статором, и подвижной — ротора. Поворачивая ротор, изменяют емкость конденсатора и настраивают контур на волну той или иной радиостанции. При этом величина сигнала на контуре, то есть на выводах катушки, возрастает. Этот сигнал подается далее на устройство, называемое детектором и состоящее из полупроводникового диода VD1, постоянного конденсатора С2 и головных телефонов В1. Детектор преобразует сигнал радиостанции так, что через головные телефоны начинает протекать переменный ток звуковой частоты. А он в свою очередь преобразуется телефонами в звук. Телефоны и позволяют слышать передачу радиостанции. Чтобы передача была слышна возможно громче, к приемнику нужно подключить хорошую наружную антенну и заземление. Провод от антенны (у ее условного обозначения стоит латинская буква W) вставляют в гнездо XI, а от заземления — в гнездо Х2. Если на схеме нужно показать разъем, состоящий из нескольких гнезд или штырьков, его обозначают так же, как разъем ХЗ в приемнике. Перемычки из двух параллельных линий показывают, что гнезда объединены в общую конструкцию, например в виде розетки или вилки. Если разъем содержит гнезда (как в розетке), стрелки касаются концов проводников острием внутрь, а если штырьки (как в штепсельной вилке) — острием наружу. Вот вы и познакомились с первыми условными обозначениями. А теперь за дело. Начните с деталей. В первую очередь нужно приобрести подстроечный конденсатор С1 типа КПК-3 с выступами-лапками для крепления. В крайнем случае подойдет конденсатор КПК-2 без лапок, тогда его придется прикрепить к плате приемника через центральное отверстие винтом с гайкой. В любом случае при вращении ротора конденсатора его емкость должна изменяться от 25 до 150 пФ. Эти пределы изменения на корпусе конденсатора обозначены так: 25/150. Конденсатор С2 типа КСО-2 или другой емкостью от 2000 до 4700 пФ. Диод можно взять любой из серии Д2, Д9, Д18, ГД407.  Головные телефоны должны быть высокоомные, например: ТОН-1, ТОН-2. Если у вас будут телефоны других типов, измерьте их сопротивление, подключив омметр к штырькам вилки, — оно должно быть не менее 3000 Ом. Иначе не удастся получить достаточной громкости звука. Возможно, капсюли окажутся высокоомными, но соединенными параллельно. Тогда для получения нужных результатов соедините капсюли последовательно. Гнезда Х1 и Х2 могут быть как готовые (например, клеммы, зажимы), так и самодельные. В последнем случае удобно использовать гнезда обычной сетевой розетки. Для этого розетку разбирают, гнезда отвинчивают, отгибают их хвостовики и прикрепляют гнезда к панели приемника. Катушку индуктивности удобнее всего намотать на картонный каркас с параметрами: наружный диаметр 20 мм, длина 58 — 60 мм, толщина стенок 1 — 2 мм. При отсутствии готового каркаса можно склеить его из плотной бумаги. Вверху и внизу каркаса устанавливают контакты под выводы катушки. Для этого в каркасе прокалывают шилом по два отверстия и пропускают через них отрезки луженого медного провода. Кроме того, если каркас самодельный, нужно прикрепить к нему внизу две лапки из жести, которыми каркас будут крепить к панели приемника. Катушку наматывают медным проводом в эмалевой изоляции (марка провода ПЭ, ПЭЛ и ПЭВ) диаметром 0,15 — 0,25 мм. Начало провода припаивают к верхнему контакту каркаса. Для этого с конца провода на длине примерно 10 — 15 мм счищают изоляцию. Сделать это можно с помощью лезвия бритвы или мелкозернистой шлифовальной шкуркой. Затем провод облуживают и только после этого припаивают к контакту. Провод наматывают виток к витку, чтобы получилась сплошная намотка. Всего нужно уложить 135 витков. Конец провода подпаивают к нижнему контакту каркаса. Итак, все детали подготовлены, можно размещать их на плате приемника . Саму плату выпилите из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, фанера) толщиной, не менее 1,5 мм. Размер платы: 70Х 125 мм. На плате предварительно расставьте катушку, подстроечный конденсатор, гнезда, разъем, пометьте точки их крепления и просверлите отверстия нужного диаметра. По углам платы сделайте отверстия диаметром 3 мм под стойки — пластмассовые колпачки от тюбиков зубной пасты. В местах, показанных на чертеже точками, установите проволочные стойки-шпильки из луженой медной проволоки толщиной не менее 1 мм. Если среди ваших запасов такой проволоки нет, возьмите медную проволоку в эмалевой изоляции, удалите изоляцию лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите проволоку мощным паяльником. Из этой проволоки нарежьте шпильки длиной 8 — 10 мм. Затем высверлите в плате отверстия, диаметром несколько меньшим толщины шпилек, и вставьте в них шпильки так, чтобы снизу и сверху платы они выступали примерно на одинаковую длину. Шпильки, конечно, должны сидеть в плате плотно, не выскакивая. В крайнем случае их можно слегка расплющить с обеих сторон платы плоскогубцами.  Настало время зафиксировать детали на плате и соединить их между собой в соответствии со схемой. Поможет вам в этом  схема соединений деталей. Она  показывает взаимное расположение деталей на плате и соединение их выводов. Выводы диода и постоянного конденсатора предварительно изгибают, концы скручивают в кольцо и припаивают их к шпилькам. Контакты катушки соединяют со шпильками отрезками монтажного провода (можно использовать и одножильный медный провод). Входные гнезда соединяют со шпильками медным проводом. Гнезда разъема ХЗ соединяют со шпильками, к которым подпаян конденсатор С2, снизу платы. Внимательно проверив правильность монтажа в соответствии со схемой и убедившись, что все пайки прочные (для этого подходящие к местам пайки проводники и выводы деталей надо слегка покачать пинцетом), можете подключить к приемнику антенну и заземление и настроить приемник на близлежащую мощную радиостанцию. Готовых антенн и заземления у вас может не оказаться, поэтому их придется делать самим. Для этого познакомимся сначала с их устройством. АНТЕННА И ЗАЗЕМЛЕНИЕ   Для всех простых приемников, особенно детекторных, обладающих малой чувствительностью, нужна хорошая наружная антенна. Чем больше она по размерам и выше от земли, тем больше сигнал, поступающий в радиоприемник, а значит, громче звучание головных телефонов. Подключенная к транзисторному или ламповому приемнику, имеющемуся у вас дома, такая антенна позволит принимать даже маломощные радиостанции, удаленные на тысячи километров. Познакомимся с устройством простой и достаточно эффективной. Вот, например, наружная антенна, состоящая из двух частей: горизонтального луча (полотно антенны) и снижения . Луч укреплен между мачтой на крыше дома и деревом, а снижение подключено к началу луча. Такая антенна называется Г-образной. Если отвод сделать от центра полотна антенны — получим так называемую «Т-образную антенну». Эффективность как Г так и Т-образных антенн примерно одинаковая. При постройке той или другой исходят в первую очередь из удобства установки. Эффективность антенны определяется в основном высотой снижения. От длины горизонтального луча несколько зависит громкость передач на длинных волнах, причем длина луча не должна превышать 40 м, иначе прием может даже ухудшиться. Вот почему чаще оговаривается высота подвески антенны, то есть высота снижения, а не длина горизонтального луча. Обычно антенну устанавливают на высоте не менее 10 м от земли. Горизонтальный луч можно сделать из многожильного антенного канатика. Хорошие результаты можно получить, используя так называемый «полевой» провод. Такой провод (обычно витая пара) содержит 3 стальных и 4 медных жилы и наружную изоляцию из атмосферостойкого полиэтилена (черного цвета). Прочность такого провода на разрыв очень высокая (порядка 100-120 килограмм) а полиэтиленовая изоляция обеспечивает отличную защиту от коррозии при соприкосновении с атмосферной влагой. В крайнем случае для луча подойдет оцинкованный стальной или железный провод диаметром 2 — 3 мм. Провод луча надо прикрепить к мачте или дереву (или высокому столбу) с помощью изоляторов . В качестве изоляторов можно применить так называемые «орешковые» изоляторы или фарфоровые ролики для крепления электропроводки. Места скрутки и подключения снижения обязательно пропаяйте. После пайки эти места нужно защитить, например термоусадочной трубкой, силиконовым герметиком  или обыкновенным пластилином. Не забывайте во время натяжки полотна антенны оставлять «температурный» провис! Дело в том, что все металлы при понижении температуры сжимаются (длина провода антенны уменьшается). Если натянуть проводник полотна антенны сильно (при положительных температурах), то зимой этот проводник, сжимаясь, сломает мачты антенны или просто порвется! Снижение можно сделать тем же проводом, что и луч, или использовать медный многожильный провод в хлорвиниловой (лучше, если изоляция будет из полиэтилена — уже упомянутый мною выше «полевой» провод) изоляции. Провод снижения не должен касаться крыши, труб и других частей здания. Для ввода снижения в комнату просверлите в раме окна наклонное отверстие (чтобы в помещение не попадала вода) и вставьте в него фарфоровую или резиновую трубку — через нее и пропускают провод. Если вы изготавливаете антенну на даче, то неплохие результаты можно получить, используя одножильный телефонный провод из кабеля в полиэтиленовой изоляции, натянув его на маленьких гвоздиках на чердаке (именно такая антенна и используется мною). Так как полиэтилен является отличным изолятором на радиочастотах (чего нельзя сказать о хлорвиниле!) — дополнительно изолировать провод антенны не требуется. Недостатком полиэтилена является его разрушение под действием солнечной радиации (вспомните пленку на теплицах), но на чердаке нет этого фактора! Антенна на моей даче исправно служит уже более 10 лет. Если вы живете на верхних этажах городской квартиры, вам можно попытаться изготовить комнатную антенну. Конечно, эффективность комнатной антенны значительно ниже, чем у наружной, но в некоторых случаях такая антенна может быть целесообразнее, чем наружная… Изготовляется такая антенна из обмоточного провода, диаметром 0,25-0,4 миллиметра. Провод наматывается виток к витку на круглую палку подходящего диаметра (обычно не более 15 миллиметров) — всего нужно использовать около 10-15 метров провода. Полученную «пружину» снимаем с палки и внутрь ее вставляем капроновую нитку (можно использовать и рыболовную леску достаточной толщины). Далее нитка привязывается к противоположным концам стены комнаты (у потолка), а пружина равномерно растягивается по нитке. Концы пружины следует крепить через простейшие изоляторы. Снижение выполняем этим же проводом. В качестве изолятора можно применить, например, полиэтиленовые крышечки от аптечных пузырьков… У вас должна получиться конструкция, аналогичная показанной ниже на рисунке.   Теперь о заземлении. Оно необходимо для детекторного и всех малочувствительных приемников. От качества заземления зависит «дальнобойность» приемника и громкость принимаемых передач. В сельской местности или на даче заземление можно сделать так. Возьмите негодное ведро и припаяйте к нему длинный провод. Заройте ведро в землю на глубину 1,5 — 2 м. Заземляющий провод подведите к приемнику через окно (так же, как и антенну). Если почва сухая, при закапывании ведра подсыпьте в яму медный (железный) купорос или мочевину. Соль использовать нежелательно (особенно на даче!) так как она «отравляет» почву — в этом месте несколько лет ничего не будет расти!!! Для заземления подойдет и водопроводная труба длиной 2 — 3 м. Один конец трубы надо расплющить и вбить в землю. К выступающей части подпаивают провод заземления. Можно вместо пайки применить болтовое соединение, но его обязательно следует защитить при помощи герметика или обыкновенного пластилина. В жаркую погоду в верхнее отверстие трубы можно наливать воду — это улучшит контакт трубы с землей. Если в доме есть водопровод или магистраль парового отопления, соедините «земляное» гнездо приемника с проходящей через помещение трубой. ВНИМАНИЕ — газовые трубы использовать для заземления запрещено! В месте соединения тщательно зачистите трубу напильником или перочинным ножом, а после подключения провода обмотайте это место изоляционной лентой. В грозу наружная антенна может стать причиной выхода из строя приемника и даже пожара. Об этом нужно всегда помнить и заземлять антенну по окончании пользования приемником. Здесь удобно воспользоваться промышленным грозопереключателем. Он состоит из ножевидного рубильника, прикрепленного к расположенной в центре переключателя стойке, и двух контактов. Рубильник можно устанавливать в одном из крайних положений, соединяя стойку с тем или иным контактом. Стойка и один из контактов имеют пластины с зубчиками на конце. Пластины приближены друг к другу настолько, что между зубчиками образуется зазор около миллиметра — это искровой промежуток. Провод наружной антенны подсоедините к стойке, провод заземления (а значит, и «земляное» гнездо приемника) — к контакту с полоской, а провод от «антенного» гнезда приемника — к оставшемуся контакту переключателя. Теперь в одном крайнем положении наружная антенна окажется подключена к приемнику, а в другом — заземлена. Даже если вы забыли заземлить антенну и она осталась соединенной с приемником, безопасность будет обеспечена — при попадании молнии в антенну сработает искровой промежуток, и заряд через зубчики уйдет в землю. Переключатель прикрепите к стене вблизи ввода антенны с помощью двух шурупов, пропущенных через отверстия в корпусе переключателя. Между стеной и переключателем желательно проложить полоску тонкого гетинакса или текстолита, вырезанную по форме корпуса. Вместо грозопереключателя можно попробовать установить стеклянный разрядник на 150-200 вольт, или геркон с мощными контактами — такие детальки иногда встречаются в магазинах радиодеталей. Оба этих устройства имеют очень малую собственную емкость и никак не будут влиять на работу радиоприемника… Можно попытаться приспособить для этой цели неоновую лампочку. Следует использовать лампу типа МН3 — МН6 — у них довольно большая площадь электродов и невысокое (около 60-80 вольт) напряжение зажигания. При появлении в антенне напряжения зажигания неоновой лампы она зажгется, сопротивление ее резко уменьшится и разряд уйдет в землю. Важное дополнение! Обязательно сначала следует изготовить заземление, а уж потом заниматься антенной! Это требование — техника вашей безопасности, так как в антенне может накапливаться существенное (измеряемое десятками и даже сотнями вольт!) напряжение от статического электричества… Представьте себе, какие могут быть последствия от такого напряжения! НАЛАЖИВАНИЕ ПРИЕМНИКА Включив в гнездо Х1 антенну, в гнездо Х2 заземление, а в розетку ХЗ головные телефоны, медленно вращайте ротор подстроечного конденсатора. Его емкость изменяется от минимальной (25 пФ) до максимальной (150 пФ) при повороте ротора на половину оборота, то есть на 180°. Но, к сожалению, на корпусе конденсатора нет отметок начальной и конечной емкостей. Поэтому придется повернуть ротор на полный оборот и попытаться поймать хотя бы одну радиостанцию. Поскольку приемник рассчитан на работу в диапазоне средних волн примерно от 600 до 400 м, наиболее вероятная станция, которую можно услышать на большей территории нашей страны, — «Маяк» (547 м). Если не удалось поймать ни одной радиостанции, попробуйте изменить диапазон настройки приемника. Наиболее просто это можно сделать с помощью ферритового стержня диаметром 8 мм и длиной не менее 100 мм от магнитной антенны транзисторных радиоприемников. Медленно вводите его внутрь каркаса катушки. Приемник будет перестраиваться на более длинные волны, и вы наверняка услышите работу местной радиостанции. Опустив стержень внутрь каркаса на возможную длину, плавно настраивайте приемник подстроечным конденсатором в новом диапазоне. Возможно, станция хорошо будет слышна при неполном введении стержня. Тогда сделайте для стержня простейший фиксатор. Вырежьте из толстого картона полоску длиной немногим более диаметра каркаса и прорежьте в центре ее отверстие, в которое стержень должен войти с трением. Наложите полоску на каркас катушки и, придерживая ее рукой, перемещением стержня настройтесь на радиостанцию. Теперь стержень будет удерживаться в нужном положении полоской-фиксатором. Введение стержня внутрь каркаса свидетельствует о том, что для приема хорошо слышимой в вашей местности радиостанции катушка индуктивности должна иметь большее число витков. Задача, конечно, простая, и вы легко справитесь с ней. Отпаяйте нижний вывод катушки от контакта, подсоедините к выводу конец такого же провода и домотайте 165 витков (теперь общее число витков катушки составит 300). Намотку надо производить виток к витку. Когда дойдете до конца каркаса, намотайте провод поверх уже имеющейся обмотки, но в обратном направлении — к верхнему контакту. Конец обмотки подключите к нижнему контакту. Настройте конденсатором приемник на радиостанцию. Вращая ротор, вкруговую, вы заметите, что станция слышна при двух положениях его, поскольку емкость конденсатора будет дважды изменять свое значение от максимального до минимального. Эту особенность конструкции конденсатора можно использовать для оценки правильности подбора числа витков катушки. Если обе настройки находятся на значительном расстоянии друг от друга, все в порядке. Когда вы заметите, что обе настройки располагаются рядом друг с другом или практически сливаются в одну, значит, число витков катушки подобрано неточно. Остается определить, в какую сторону изменить число витков катушки. Ответить на этот вопрос поможет ферритовый стержень. Введите его внутрь каркаса катушки настолько, чтобы громкость звука уменьшилась, а затем вращением ротора конденсатора попытайтесь добиться прежней громкости. Если это удалось сделать, значит, нужно увеличить число витков катушки на несколько десятков и вновь проверить настройку на радиостанцию. Если же при вращении ротора громкость еще более падает, придется отмотать несколько десятков витков. Так, отматывая или добавляя витки катушки, можно настроить приемник на любую хорошо слышимую в данной местности радиостанцию диапазона длинных или средних волн. С собранным детекторным приемником можно проделать интересные эксперименты. Настроившись на радиостанцию, попробуйте включить между антенной и приемником постоянный конденсатор емкостью около 200 пФ. Вы заметите, что настройка приемника изменилась, и для получения прежней громкости придется повернуть ручку подстроечного конденсатора в сторону увеличения емкости. А теперь подберите конденсаторы емкостью 150 пФ, 100 пФ, 51 пФ и подключите их в качестве дополнительного конденсатора. Нетрудно видеть, что в каждом случае приходится еще более увеличивать емкость подстроечного конденсатора. Отсюда можно сделать вывод, что при включении конденсатора между антенной и приемником настройка приемника изменяется в сторону меньших длин волн. Так, если раньше приемник был настроен, скажем, на волну 547 м, то при включении дополнительного конденсатора емкостью 200 пФ он окажется настроенным на волну 500 м, а с конденсатором 150 пФ — на волну 450 м. Этим свойством можно пользоваться для перестройки приемника без изменения числа витков катушки. А вот для того чтобы приемник перестроить на более длинные волны, нужно параллельно подстроечному конденсатору подключить постоянный . Чем больше его емкость, тем более длинноволновые радиостанции будет принимать приемник. Громкость звучания детекторного приемника, конечно, невелика, и каждому из вас, конечно, хотелось бы увеличить ее. Один из способов - заменить катушку другой, лучшего качества. Дело в том, что громкость приемника во многом зависит от того, каким проводом намотана катушка. Чем толще провод, тем большую громкость удастся получить. Естественно, изменятся и размеры катушки - каркас для нее теперь должен быть диаметром 60 — 80 мм и длиной 120 — 150 мм . На каркас намотайте 150 витков провода марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,6 — 0,7 мм. При намотке делайте отводы от 25-го, 50-го, 75-го витков, считая от нижнего по схеме («заземленного») вывода. Отводы выполните в виде петель, которые затем зачистите лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите. К этим отводам подключите во время эксперимента «заземленный» вывод конденсатора С1 . Для этого подпаяйте к конденсатору проводник и припаивайте его к тому или иному отводу. Можно поступить и иначе: подпаять к концу проводника зажим «крокодил» и подключить его к выводам. Чем меньшее число витков окажется включенным между антенной и проводником (или зажимом «крокодил»), тем более короткие волны будет принимать детекторный приемник. Естественно, на время эксперимента старую катушку приемника придется отключить и подключить вместо нее новую. Сама же катушка может находиться на столе рядом с платой приемника. Настройка на радиостанцию в этом случае производится подстроечным конденсатором - сначала при полном включении катушки, а затем после каждого переключения отвода. Не забывайте о ферритовом стержне: введя его внутрь каркаса, можете добиться более плавной настройки на радио станцию. Книжку с описаниями нескольких конструкций самодельных детекторных радиоприемников (архив 1,5 мБайта)  можно скачать здесь.      ЭТО — ТОЖЕ РАДИОПРИЕМНИК! Для изготовления простейшего радиоприемника Вам потребуется всего 2 детали — это диод и высокоомные головные телефоны.   Приемник не содержит колебательного контура, поэтому (при наличии нескольких близкорасположенных станций) он не может принимать какую либо отдельную радиостанцию. Если в Вашем регионе есть две или три близкорасположенные радиостанции — Вы услышите в наушниках их одновременно… Но , тем не менее, — этот приемник работает, а значит имеет право на «жизнь»! Отдельно следует сказать про детали: диод в схеме применен высокочастотный германиевый (типа Д9, Д18, ГД407 и т.п.), головные телефоны — обязательно высокоомные (типа «Тон» или «Нир») с сопротивлением звуковых катушек не менее 1,6 килоом.  Приемник работает на полноразмерную антенну с заземлением, но известны случаи работы его и на «суррогат» антенны (во время службы в Горьком мы использовали в качестве антенны металлическую кровать, а вместо заземления — брали проводник в рот!..). Можно вместо антенны и заземления использовать два длинных (примерно по 10 метров) изолированных проводника. Иногда удается на такой радиоприемник принимать передачи звукового сопровождения телеканалов… Поэкспериментируйте с этим приемником — это очень интересно!

5. Радиоприемник детекторный. Радиоприемники. Радиоэлектроника, схемы радиолюбителям

Как правило, практическое знакомство начинающего радиолюбителя с удивительным миром электроники начинается именно с детекторного радиоприемника. Это самая простая конструкция, не требующая ни дефицитных деталей, ни источника питания. В то же время в детекторном радиоприемнике есть основные элементы любого современного приемника: колебательный контур, детектор, преобразователь электрических сигналов в звуковые.

Детекторному радиоприемнику не страшны короткие замыкания между деталями или их неправильные подключения, поэтому с ним удобно проводить самые разнообразные эксперименты, позволяющие лучше познать принцип работы радиоприемного устройства и научиться самостоятельно настраивать его на нужные радиостанции.

Схема простейшего детекторного радиоприемника приведена на рис. Р-1. Катушка индуктивности L1 — один из главных элементов радиоприемника. Другим таким элементом является подстроечный конденсатор С1. Вместе с катушкой индуктивности он образует так называемый колебательный контур, позволяющий настраивать приемник на выбранную радиостанцию. Подстроечный конденсатор состоит из двух частей: неподвижной, называемой статором, и подвижной — ротора. Поворачивая ротор, изменяют емкость конденсатора и настраивают контур на волну той или иной радиостанции. При этом величина сигнала на контуре, то есть на выводах катушки, возрастает.

Этот сигнал подается далее на устройство, называемое детектором и состоящее из полупроводникового диода VD1, постоянного конденсатора С2 и головных телефонов BF1. Детектор преобразует сигнал радиостанции так, что через головные телефоны начинает протекать переменный ток звуковой частоты. А он в свою очередь преобразуется телефонами в звук. Телефоны и позволяют слышать передачу радиостанции. Чтобы передача была слышна возможно громче, к приемнику нужно подключить хорошую наружную антенну (к гнезду XS1) и заземление (к гнезду XS2).

Для постройки приемника в первую очередь нужно приобрести подстроечный конденсатор С1 типа КПК-3 с выступами-лапками для крепления. В крайнем случае подойдет конденсатор КПК-2 без лапок, тогда его придется прикрепить к плате приемника через центральное отверстие винтом с гайкой. В любом случае при вращении ротора конденсатора его емкость должна изменяться от 25 до 150 пФ. Эти пределы изменения на корпусе конденсатора обозначены так: 25/150. Конденсатор С2 — КСО-2 или другой, емкостью от 2000 до 4700 пФ. Диод можно взять любой из серии Д2 или Д9 (например, Д2А, Д2Б, Д9А, Д9Б, Д9В и т. д.).

Головные телефоны должны быть высокоомные, например ТОН-1, ТОН-2. Если у Вас будут телефоны других типов, измерьте их сопротивление, подключив омметр к штырькам вилки,— оно должно быть не менее 3000 Ом. Иначе не удастся получить достаточной громкости звука. Возможно, капсюли окажутся высокоомными, но соединенными параллельно. Тогда для получения нужных результатов соедините капсюли последовательно.

Гнезда XS1 и XS2 могут быть как готовые (например, клеммы, зажимы), так и самодельные. В последнем случае удобно использовать гнезда обычной сетевой розетки. Для этого розетку разбирают, гнезда отвинчивают, отгибают их хвостовики и прикрепляют гнезда к панели приемника.

Разъем Х1 нетрудно изготовить из жести от консервной банки (рис. Р-2) и толстой фанеры или другого изоляционного материала. Из фанеры выпиливают планку и сверлят в ней два отверстия диаметром 4,5 мм, расстояние между их центрами должно быть 19 мм (под стандартную вилку головных телефонов). Для гнезд вырезают из жести заготовку, делают на ней ножницами надрезы и обжимают заготовку вокруг вилки. Получившийся цилиндр вставляют в отверстие планки, отгибают с помощью кернов (или толстых гвоздей) края цилиндра и расправляют отгибы молотком. Планку с гнездами прикрепляют к монтажной панели приемника винтом М3, но предварительно сверлят в панели напротив гнезд отверстия диаметром 7…8 мм и пропускают через них проводники, заранее припаянные к отгибам гнезд.

Катушку индуктивности (рис. Р-3) удобнее всего намотать на картонный каркас с параметрами: наружный диаметр 20 мм, длина 58…60 мм, толщина стенок 1…2 мм. При отсутствии готового каркаса можно склеить его из плотной бумаги. Вверху и внизу каркаса устанавливают контакты под выводы катушки. Для этого в каркасе прокалывают шилом по два отверстия и пропускают через них отрезки луженого медного провода. Кроме того, если каркас самодельный, нужно прикрепить к нему внизу две лапки из жести, которыми каркас будут крепить к панели приемника.

Катушку наматывают медным проводом в эмалевой изоляции (марка провода ПЭ, ПЭЛ и ПЭВ) диаметром 0,15…0,25 мм. Начало провода припаивают к верхнему контакту каркаса. Для этого с конца провода на длине примерно 10…15 мм счищают изоляцию. Сделать это можно с помощью лезвия бритвы или мелкозернистой шлифовальной шкуркой. Затем провод облуживают и только после этого припаивают к контакту. Провода наматывают виток к витку, чтобы получилась сплошная намотка. Всего нужно уложить 135 витков. Конец провода подпаивают к нижнему контакту каркаса.

Итак, все детали подготовлены, можно размещать их на плате приемника (рис. Р-4). Саму плату выпилите из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, фанера) толщиной не менее 1,5 мм. Размеры платы 70X125 мм. На плате предварительно расставьте катушку, подстроечный конденсатор, гнезда, разъем, пометьте точки их крепления и просверлите отверстия нужного диаметра. По углам платы сделайте отверстия диаметром 3 мм под стойки — пластмассовые колпачки от тюбиков зубной пасты.

В местах, показанных на чертеже точками, установите проволочные стойки-шпильки из луженой медной проволоки толщиной не менее 1 мм. Если среди Ваших запасов такой проволоки нет, возьмите медную проволоку в эмалевой изоляции, удалите изоляцию лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите проволоку мощным паяльником. Из этой проволоки нарежьте шпильки длиной 8…10 мм. Затем высверлите в плате отверстия, диаметром несколько меньшим толщины шпилек, и вставьте в них шпильки так, чтобы снизу и сверху платы они выступали примерно на одинаковую длину. Шпильки, конечно, должны сидеть в плате плотно, не выскакивая. В крайнем случае их можно слегка расплющить с обеих сторон платы плоскогубцами. В дальнейшем этим способом Вы будете изготавливать монтажные платы для всех собираемых конструкций.

Настало время зафиксировать детали на плате и соединить их между собой в соответствии со схемой. Поможет Вам в этом рис. Р-5. На нем изображен чертеж монтажной платы и схема соединений деталей. Они показывают взаимное расположение деталей на плате и соединение их выводов. Выводы диода и постоянного конденсатора предварительно изгибают, концы скручивают в кольцо и припаивают их к шпилькам. Контакты катушки соединяют со шпильками отрезками монтажного провода (можно использовать и одножильный медный провод). Входные гнезда соединяют со шпильками медным проводом. Гнезда разъема Х1 соединяют со шпильками, к которым подпаян конденсатор С2, снизу платы.

Настало время налаживания приемника. Включив в гнездо XS1 антенну, в гнездо XS2 заземление, а в розетку Х1 головные телефоны, медленно вращайте ротор подстроечного конденсатора. Его емкость изменяется от минимальной (25 пФ) до максимальной (150 пФ) при поворачивании ротора на половину оборота, то есть на 180°. Но, к сожалению, на корпусе конденсатора нет отметок начальной и конечной емкостей. Поэтому придется повернуть ротор на полный оборот и попытаться поймать хотя бы одну радиостанцию. Поскольку приемник рассчитан на работу в диапазоне средних волн примерно от 600 до 400 м, наиболее вероятная станция, которую можно услышать на большей территории нашей страны,— «Маяк» (547 м).

Если не удалось поймать ни одной радиостанции, попробуйте изменить диапазон настройки приемника. Наиболее просто это можно сделать с помощью ферритового стержня диаметром 8 мм и длиной не менее 100 мм от магнитной антенны транзисторных радиоприемников. Медленно вводите его внутрь каркаса катушки (рис. Р-6). Приемник будет перестраиваться на более длинные волны, и Вы наверняка услышите работу местной радиостанции. Опустив стержень внутрь каркаса на возможную длину, плавно настраивайте приемник подстроечным конденсатором в новом диапазоне.

Возможно, станция хорошо будет слышна при неполном введении стержня. Тогда сделайте для стержня простейший фиксатор. Вырежьте из толстого картона полоску длиной немногим более диаметра каркаса и прорежьте в центре ее отверстие, в которое стержень должен войти с трением. Наложите полоску на каркас катушки и, придерживая ее рукой, перемещением стержня настройтесь на радиостанцию. Теперь стержень будет удерживаться в нужном положении полоской-фиксатором.

Введение стержня внутрь каркаса свидетельствует о том, что для приема хорошо слышимой в Вашей местности радиостанции катушка индуктивности должна иметь большее число витков. Задача, конечно, простая, и Вы легко справитесь с ней. Отпаяйте нижний вывод катушки от контакта, подсоедините к выводу конец такого же провода и домотайте 165 витков (теперь общее число витков катушки составит 300). Намотку надо производить виток к витку. Когда дойдете до конца каркаса, намотайте провод поверх уже имеющейся обмотки, но в обратном направлении — к верхнему контакту. Конец обмотки подключите к нижнему контакту.

Настройте конденсатором приемник на радиостанцию. Вращая ротор вкруговую, вы заметите, что станция слышна при двух положениях его, поскольку емкость конденсатора будет дважды изменять свое значение от максимального до минимального. Эту особенность конструкции конденсатора можно использовать для оценки правильности подбора числа витков катушки. Если обе настройки находятся на значительном расстоянии друг от друга, все в порядке. Когда Вы заметите, что обе настройки располагаются рядом друг с другом или практически сливаются в одну, значит, число витков катушки подобрано неточно.

Остается определить, в какую сторону изменить число витков катушки. Ответить на этот вопрос поможет ферритовый стержень. Введите его внутрь каркаса катушки настолько, чтобы громкость звука уменьшилась, а затем вращением ротора конденсатора попытайтесь добиться прежней громкости. Если это удалось сделать, значит, нужно увеличить число витков катушки на несколько десятков и вновь проверить настройку на радиостанцию. Если же при вращении ротора громкость еще более падает, придется отмотать несколько десятков витков. Так, отматывая или добавляя витки катушки, можно настроить приемник на любую хорошо слышимую в данной местности радиостанцию диапазона длинных или средних волн.

С собранным детекторным приемником можно проделать интересные эксперименты. Настроившись на радиостанцию, попробуйте включить между антенной и приемником постоянный конденсатор емкостью около 200 пФ (рис. Р-7, а). Вы заметите, что настройка приемника изменилась, и для получения прежней громкости придется повернуть ручку подстроечного конденсатора в сторону увеличения емкости.

А теперь подберите конденсаторы емкостью 150, 100, 51 пФ и подключите их в качестве дополнительного конденсатора. Нетрудно видеть, что в каждом случае приходится еще более увеличивать емкость подстроечного конденсатора. Отсюда можно сделать вывод, что при включении конденсатора между антенной и приемником настройка приемника изменяется в сторону меньших длин волн. Так, если раньше приемник был настроен, скажем, на волну 547 м, то при включении дополнительного конденсатора емкостью 200 пФ он окажется настроенным на волну 500 м, а с конденсатором 150 пФ — на волну 450 м. Этим свойством можно пользоваться для перестройки приемника без изменения числа витков катушки.

А вот для того чтобы приемник перестроить на более длинные волны, нужно параллельно подстроечному конденсатору подключить постоянный (рис. Р-7, б). Чем больше его емкость, тем более длинноволновые радиостанции будет принимать приемник.

Громкость звучания детекторного приемника невелика, и каждому из Вас, конечно, хотелось бы увеличить ее. Один из способов — заменить катушку другой, лучшего качества. Дело в том, что громкость приемника во многом зависит от того, каким проводом намотана катушка. Чем толще провод, тем большую громкость удастся получить. Естественно, изменятся и раз меры катушки — каркас для нее теперь должен быть диаметром 60…80 мм и длиной 120…150 мм (рис. Р-8). На каркас намотайте 150 витков провода марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,6…0,7 мм. При намотке делайте отводы от 25, 50, 75-го витков, считая от нижнего по схеме («заземленного») вывода. Отводы выполните в виде петель, которые затем зачистите лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите. К этим отводам подключите во время эксперимента «заземленный» вывод конденсатора С1 (рис. Р-9). Для этого подпаяйте к конденсатору проводник и припаивайте его к тому или иному от-воду. Можно поступить и иначе: подпаять к концу проводника зажим «крокодил» и подключить его к выводам. Чем меньшее число витков окажется включенным между антенной и проводником (или зажимом «крокодил»), тем более короткие волны будет принимать детекторный приемник. Естественно, на время эксперимента старую катушку приемника придется отключить и подключить вместо нее новую. Сама же катушка может находиться на столе рядом с платой приемника. Настройка на радиостанцию в этом случае производится подстроечным конденсатором — сначала при полном включении катушки, а затем после каждого переключения отвода. Не забывайте о ферритовом стержне: введя его внутрь каркаса, можете добиться более плавной настройки на радиостанцию.

Собрав первый детекторный приемник и проведя с ним эксперименты, Вы бегло познакомились с действием ферритового стержня. Изготовлен он из материала с очень высокими магнитными свойствами. Такой стержень можно встретить в любом малогабаритном транзисторном приемнике. Он позволяет значительно сократить размеры катушки индуктивности и в то же время получить катушку более высокого качества по сравнению с обычной (даже намотанной толстым проводом, как это было в последнем эксперименте с детекторным приемником), без стержня. Воспользовавшись ферритовым стержнем, можно построить миниатюрный детекторный приемник, позволяющий принимать несколько вещательных радиостанций (естественно, с хорошей наружной антенной и заземлением).

Схема детекторного приемника-малютки приведена на рис. Р-10. Она похожа на схему предыдущего приемника, за исключением двух деталей: катушки индуктивности и конденсатора С1. Рядом с условным обозначением катушки появилась прямая линия, проведенная вдоль ее витков. Так обозначают ферритовый стержень, на котором намотаны витки катушки. Что же касается конденсатора, то он переменной емкости, хотя можно использовать и подстроечный.

Для постройки этого приемника прежде всего приобретите малогабаритный переменный конденсатор. Это может быть, например, конденсатор КП-180, максимальная емкость которого равна 180 пФ, а минимальная — 5 пФ. Конденсатор С2 возьмите типа ПМ-1, К40П-2, КСО-2 или другой, емкостью от 2000 до 6800 пФ. Диод такой же, как и в предыдущем приемнике.

Катушку индуктивности намотайте на отрезке ферритового стержня длиной около 35 мм. В продаже стержня такой длины нет, поэтому придется взять длинный стержень и отломить от него нужный отрезок. Делают это так. Обертывают стержень материей и зажимают его в тисках так, чтобы поверх выступала часть стержня нужной длины. Достаточно теперь резкого удара молотком по выступающей части, и она отломится. Острые края стержня в месте скола стачивают напильником.

Обмотку (она занимает на стержне около 20 мм) намотайте проводом марки ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17…0,2 мм. Всего нужно уложить 100 витков. Начало обмотки закрепите на стержне клеем или несколькими витками провода, уложенными поверх первого витка. Сначала наматывайте виток к витку на указанной длине, а затем продолжайте намотку поверх витков первого слоя, но укладывайте витки возможно ровнее и плотнее друг к другу. Конец обмотки можно закрепить также клеем или небольшим кусочком лейкопластыря.

Следующий этап — изготовление платы. Вырежьте ее из гетинакса, текстолита или другого изоляционного материала. Как и в предыдущем приемнике, установите на плате монтажные шпильки — их должно быть четыре. Стержень катушки закрепите на плате между двух скобок, изготовленных из толстой проволоки. Переменный конденсатор прикрепите к плате двумя винтами, пропущенными через отверстия в плате снизу.

Детали припаяйте к шпилькам, как показано на рис. Р-11. Чтобы приемник имел законченный вид, подумайте об изготовлении его корпуса. Это может быть, например, шкатулка размерами 45X60X20 мм, склеенная из тонкого оргстекла или фанеры. Основание шкатулки лучше сделать съемным в виде крышки, тогда легко будет вставить внутрь шкатулки плату и соединить ее с гнездами и разъемом (эти детали установите на боковых стенках шкатулки). Соединительные проводники в этом случае возьмите такой же толщины, что и шпильки, — это избавит от необходимости крепить плату к корпусу.

Установите плату так, чтобы ось переменного конденсатора прошла через отверстие в верхней стенке корпуса. На оси закрепите ручку настройки (она входит в комплект конденсатора КП-180) винтом с потайной головкой.

Приемник налаживания не требует и готов к работе сразу после подключения антенны, заземления и головных телефонов. Хотя с приведенными данными катушки приемник работает в диапазоне средних волн (500…300 м), его нетрудно перестроить на длинноволновый диапазон. Для этого намотайте на стержень феррита (на длине 20 мм) 250…300 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17…0,2 мм.

Радиоприемник из … картошки / Хабр

С Днем радио!

В связи с праздником хочу поделиться инструкцией по изготовлению курьезного, но вполне рабочего, детекторного радиоприемника — на основе картошки.

О детекторных приемниках

Детекторный приемник — это простейший вид приемника, который не использует усилительные элементы и не требует питания, т.к. использует энергию радиоволн.

Состоит детекторный приемник из колебательного контура (катушка и переменный конденсатор), к которому подключены антенна и заземление, диода и высокоомного наушника. Схема из википедии:

Из-за своих недостатков (о которых мы поговорим позже) детекторные приемники сошли со сцены еще в 50-х годах, и теперь их собирают начинающие радиолюбители just for fun.

Картофельное радио

Сама идея не нова, и по сети гуляет скан из старой советской книжки:

Итак,

1. Берется большая «хорошая» (без дефектов) картофелина и разрезается пополам;
2. Между половинками вставляется полиэтилен;
3. В разные половинки вставляется заземление и антенна, а также контакты высокоомных наушников (2-4 кОм). В квартире в качестве заземления подойдет труба отопления, если она металлическая;
4. Между половинками вставляется германиевый диод (я взял Д9).

Путем таких нехитрых манипуляций получается рабочий радиоприемник для длинных волн.

Несколько ложек дегтя:

1. Нужны не обычные, а высокоомные наушники — например, Тон-2М. Есть подозрение, что их можно заменить пьезодинамиком (именно динамиком, без генератора). Или можно подсоединить картофелину к линейному входу звуковой карты. Кроме того, я видел в продаже наушники из конструктора детекторных приемников на ebay;
2. Нужна хорошая антенна на большой высоте;
3. Нужно хорошее заземление;
4. Не так уж много радиостанций осталось в диапазоне, который способен принять наш приемник, а в крупных городах слишком много помех, так что провести эксперимент получится только на даче далеко за городом.

И в итоге, как и следовало ожидать, рядом с Москвой я смог поймать на картофельный приемник только шум. После чего попробовал обычный радио приемник, и тоже на ДВ услышал только шум 🙁 Поэтому, чтобы хоть как-то проверить концепцию, я взял Raspberry Pi и сделал небольшой АМ-передатчик с помощью

rpitx

. Удалось записать звук с картошки на линейный вход аудиокарты. Правда, качество, конечно, ужасное — но работает!

Детекторный приемник своими руками из подручных материалов. Простейшая схема радиоприемника, как самому сделать радио? Перейти к содержимому

Детекторный радиоприёмник своими рукми

Радио — самый надежный и простой способ связи на расстоянии (кроме обученных почтовых голубей). Не важно, будет ли это чей-то голос в эфире, хорошо, если бы это оказался осмысленный треск чьего-то искрового радиопередатчика, а не эфирный шум приближающейся грозы! С учетом особенности распространения радиоволн можно судить, как далеко находится разумное существо. Возможно, это будет позывной радиомаяка из подземного убежища.

Итак, в нашем воображаемом несчастье в самом худшем сценарии вокруг нас могут образоваться несладкие условия, поэтому мы вполне можем сформировать очень жесткие и критичные требования к проектируемому приемнику:

• приемник должен содержать в себе минимум элементов;
• приемник должен обеспечивать работу без элементов питания;
• приемник должен иметь возможность оперативной модификации;
• приемник должен быть мобильным;
• элементы схемы приемника должны быть реализованы из подручных средств.

Исходя из этих требований, определяем предмет нашего творчества — Детекторный приемник. Да, именно такие приемники, самые простые и дешевые, не требуют для своей работы каких-либо дополнительных источников электроэнергии. Устройство детекторного приемника настолько несложно, что его можно построить, не имея никаких знаний в области радиотехники! Если невдалеке от места установки детекторного приемника имеются две или три мощных станции, то при приеме на детекторный приемник очень трудно выделить передачу одной из них так, чтобы остальные совсем не были слышны, что очень выгодно для нас, как искателей хоть какого-нибудь сигнала. Детекторный приемник не требует ни ламп, ни транзисторов и всегда готов к работе. Существует довольно большое число схем детекторных приемников, отличающихся одна от другой большей или меньшей сложностью, способами настройки, различной степенью избирательности. Правда, есть связанные с этим ряд недостатков, устранить которые в детекторном приемнике невозможно. Детекторный приемник не обеспечивает приема дальних радиостанций. Самые мощные радиостанции слышны на детекторный приемник не далее, чем на расстоянии в 600 — 800 км в дневное время, и то, лишь при наличии очень высокой приемной антенны.

Рис.1. Принципиальная схема детекторного радиоприемника

Опишу основные моменты принципа радиоприема, чтобы ваша будущая конструкция не оставалась для вас до конца жизни тайным черным ящиком. В антенну передающей радиостанции от радиопередатчика подается переменный ток, быстро меняющий свое направление и величину. Это вы должны понимать из курса физики средней школы. Под действием такого переменного тока в окружающем антенну пространстве возникают электромагнитные волны или, как говорят, в пространство излучаются радиоволны. Эти радиоволны распространяются от антенны передающей радиостанции во все стороны со скоростью света, т. е. со скоростью 300000 км в сек. Предположим, что перед микрофоном, связанным с передающей радиостанцией, говорит диктор или играет оркестр. Микрофон подключен к передатчику таким образом, что звуковые колебания речи или музыки, воздействующие на этот микрофон, управляют силой излучаемых антенной радиоволн, т.е. излучаемые антенной передающей радиостанции радиоволны изменяются по своей силе в такт голосу диктора или, звукам оркестра. Часть излученных антенной радиопередатчика радиоволн доходит до антенны нашего приемника и вызывает (наводит) в ней такой же переменный ток, какой имеет место и в антенне передатчика. Хотя этот наведенный ток по своей величине будет неизмеримо меньше, чем ток в передающей антенне, но он будет также изменяться в такт голосу человека, говорящего перед микрофоном передающей радиостанции.
В детекторном приемнике поступающие от приемной антенны переменные наведенные токи преобразуются в токи, способные непосредственно воздействовать на головные телефоны. Эту задачу преобразования токов выполняет детектор приемника. Любую приемную антенну, даже небольшую комнатную антенну пересекают радиоволны громадного количества радиостанций, разбросанных по всему земному шару. Задача любого приемника — выделить из этого громадного числа наведенных в антенне токов токи только той радиостанции, которую вы в данный момент желаете слушать. Это вы и делаете, «настраивая» приемник. Вращая ручку настройки радиоприемника, настраиваете его на ту или иную радиостанцию, иногда расположенную на громадном расстоянии от места приема. Вполне понятно, что в нашем случае уверенно вы сможете принимать только достаточно мощные радиостанции, расположенные не слишком далеко.

Сам детекторный приемник устроен весьма просто. Всякий детекторный приемник имеет колебательный контур, при помощи которого производится настройка приемника на волну желаемой станции. К колебательному контуру присоединяются приемная антенна и заземление. В некоторых детекторных приемниках с этой же целью связь между антенной и колебательным контуром осуществляется через конденсатор малой емкости. Электрические колебания высокой частоты, принятые антенной, выделяются колебательным контуром в том случае, если он настроен на их частоту, и отсеиваются — если он на них не настроен. Благодаря этому передача радиостанции, на которую настроен контур, выделяется из всех остальных. С приемным колебательным контуром связывается детекторная цепь, в которую последовательно включены детектор и телефон. Высокочастотные электрические колебания, принятые и выделенные приемным контуром, ответвляются в детекторную цепь, где они детектируются, превращаясь в колебания низких (звуковых) частот. Токи звуковых частот, проходя через телефон, заставляют колебаться его мембрану, которая и воспроизводит звук. Для лучшей работы приемника параллельно к телефону присоединяется так называемый блокировочный конденсатор.

Определение необходимых материалов

Для того чтобы определить необходимые детали и материалы, достаточно взглянуть на схему нашего приемника. Я упомянул слово детали, большинство которых, вероятно, будут недоступны. Но и детали можно изготовить самостоятельно, не имея при себе специального оборудования и станков.
Взглянем еще раз на схему (Рис.1) сверху вниз и перечислим все элементы нашего радиоприемника. Самый первый из них — антенна, далее катушка колебательного контура, несколько конденсаторов колебательного контура, детектор, блокировочный конденсатор, головной телефон, заземление. Не так уж и много всего, если у вас рядом расположен магазин радиодеталей. Но давайте рассчитывать на самый худший вариант, когда этого магазина рядом не будет. Кратко опишу каждый элемент из этой конструкции, и какой материал может понадобиться для его самостоятельного изготовления.
Антенна — это такой длинный провод от 30 до 100 метров длиной. А поскольку это провод, то нам потребуется либо цельный кусок такого длинного провода, либо скрученные вместе отрезки различных проводов. Не очень важно из какого металла, будь то алюминий, медь, сталь и прочее, одножильный, многожильный. Берите все, что найдется. Главное, чтобы в сумме они были необходимой длины и соединены были между собой надежно, чтобы не оборвались при натяжении. Соединяя отдельные куски провода, не забудьте их предварительно очистить ножом от окислов и краски.
Еще один момент. Антенну надо как-то крепить к высокому предмету. Но крепить надо не сам провод, а через изолятор, который так же надо изготовить самостоятельно. Без изолятора антенна будет работать очень плохо, особенно в сырую погоду, во время осадков. Изолятор можно изготовить из обычной пластиковой бутылки. Итак, для антенны потребуются провода, а для изолятора антенны — пластиковая бутылка.
Катушка колебательного контура (L1) — резонансный элемент приемника, множество витков провода на жестком каркасе. Снова потребуются провода, но уже не любые. Здесь понадобится провод небольшого диаметра примерно 0.3 — 0.8 мм и достаточно много, чтобы намотать не менее 100 витков на жестком каркасе, например, на 50 мм пластиковой трубе от системы канализации. Если нет цельного провода для катушки, то и его так же можно собрать из отрезков. Итак, для катушки колебательного провода потребуются провода и пластмассовый каркас диаметром около 50 мм.
Конденсаторы колебательного контура (Сн) — тоже резонансный элемент приемника, служат для настройки приемника. Их надо изготовить несколько штук различной емкости. В изготовлении эта деталь совсем не сложна. Необходимо запастись фольгой (от конфет, шоколада и т.п.), полиэтиленом (в роли диэлектрика) и небольшими отрезками проводков для монтажа.

Детектор (VD1) — в нашем случае элемент, который выделяет модулирующий сигнал (голос диктора, например) из принимаемого радиосигнала. Эта деталь ничуть не сложнее, чем все остальные. Лучше всего использовать диод заводского изготовления, в худшем случае его придется изготовить самостоятельно.
Блокировочный конденсатор (Сбл) — восстанавливает потери продетектированного сигнала. С ним приемник работает ощутимо громче. Изготавливать его надо будет также как и конденсаторы настройки. Материал для его изготовления совершенно такой же.
Заземление — вторая половина антенны, а это значит, что плохо собранное заземление заметно ухудшит качество принимаемого сигнала. В качестве готового заземления можно использовать трубы водопроводных систем, если известно, что они точно имеют хороший контакт с землей, где-нибудь вдоль магистрали. Ну а если такой системы нет, то и ее надо изготовить. Закопать в землю массивный металлический предмет, заранее закрепив на нем провод, который будет торчать из земли.
Головной телефон — дверь в невидимый мир радиосигналов, интерфейс сознания. Самостоятельно изготовить его практически невозможно. Имею в виду, изготовить головной телефон именно с такими характеристиками, какие нужны нам. Весь секрет столько необходимого нам головного телефона в том, что он высокоомный. Его внутреннее сопротивление должно составлять не менее 1600 Ом. В состав его конструкции входит магнит, металлическая мембрана и большое количество очень тонкого провода. Вручную на коленке такое собрать очень тяжело. Поэтому придется его искать. Если такой головной телефон все же не найдете, то придется использовать альтернативные варианты. Во второй части статьи вы найдете материал о том, какие доступные детали можно использовать вместо высокоомного динамического головного телефона.

Поиски материала

Поиск материала для антенны
Как я уже отметил, для антенны пойдут любые крепкие на разрыв провода из любого металла, лишь бы в итоге получился провод достаточной длины. О том, какая длина провода должна получиться в результате я изложил в отдельной части статьи. К поискам материала для изготовления антенны особых требований нет — надо брать все что попадется. Это могут быть фрагменты электропроводки зданий, телефонные трассы, любые монтажные проводники, коаксиальные телевизионные кабели, троллейбусные и трамвайные трассы. Но последние достаточно тяжелые как для монтажа, так и для переноса, когда будете определять направление на источник сигнала.

Поиск материала для изолятора

Изолятор должен быть выполнен из любого диэлектрика. Я предложил использовать пластиковую бутылку. Неважно, что в этой бутылке было раньше. Если бутылки не найдете, то можно использовать пластиковую трубу, даже любой пластмассовый предмет. Главное, чтобы то, что вы найдете, могло обеспечить надежную изоляцию антенного провода от предмета, к которому будет крепиться антенна. Таким образом, никак нельзя, чтобы этот предмет стал частью антенны. Проявите смекалку и находчивость

Рис.2. Материал для антенного изолятора

Поиск материала для катушки колебательного контура (L1)
Снова потребуются провода, но уже определенного диаметра от 0.3 до 0.8 мм. Провода могут быть в лаковой, шелковой, пластиковой изоляции — это не препятствует работе катушки. Лучше всего если провод для катушки будет цельным, но если нет возможности найти такой провод, то можно использовать отрезки проводников. Силовые провода от электропроводки не пойдут — они слишком большого диаметра. При поиске надо обращать внимание на трансформаторы, трассы компьютерных сетей, телефонные трассы — именно там можно найти то, что нам надо!
Если вам не удаётся найти качественный провод для катушки или монтажа деталей, вполне пригодится провод, который находится в трансформаторах (Рис 4). Наверное, вы видели в детстве разбросанные металлические пластины в виде буквы Ш или Е. Трансформатор надо разбирать аккуратно, чтобы не повредить провод. Лучший инструмент для разборки трансформатора — отвертка. Сначала следует снять металлическую скобу, которая скрепляет трансформаторные пластины с обмоточным каркасом. Пластины надо удалить, в дальнейшем они нам не понадобятся. После того, как вы достанете каркас, снимите с него защитную пленку. Затем начинайте отматывать провод. Избегайте образования узлов и перекрутки провода. Провод сразу наматывайте на заготовленную предварительно оправку. Оправку лучше всего использовать диаметром от 3 см и выше из любого материала. Полученную таким образом катушку рекомендуется скрепить нитками, чтобы провод не разматывался.
Теперь о каркасе катушки. Я рекомендовал использовать пластиковую трубу диаметром 5 см, которую можно найти на развалинах водопроводных систем. Но можно также намотать катушку на любом трубчатом каркасе из диэлектрика диаметром около 5 см, например, на стеклянной бутылке, пластиковой бутылке, лишь бы эта бутылка не была фигурной формы, т.е. имела постоянный диаметр по всей свое длине.

Рис.3. Пластиковая труба для каркаса катушки колебательного контура приемника

Поиск материала для конденсаторов (Сн, Сбл)

Для изготовления этих деталей понадобится фольга и материал, который выполнит функцию изолятора между обкладками конденсатора. Фольгу можно взять от оберток шоколада, конфет, металлосодержащей обертки прочих продуктов питания. Такая фольга достаточно гибкая, что нам и нужно. В качестве диэлектрика может подойти полиэтилен пакетов, упаковочного материала, сухая писчая бумага, калька, бумага оберток пищевых продуктов. Газеты и журналы не подойдут, так как из-за состава типографской краски диэлектрические свойства будут плохими.

Рис.4. Материал для изготовления конденсаторов

Поиск материала для детектора (VD1)

Вообще, будет здорово, если вы сразу найдете среди радиотехнического хлама полупроводниковый диод (Рис.5). Он избавит вас от сложной работы по конструированию детектора и сэкономит ваше время. С готовым заводским диодом приемник будет работать громче, чем с самодельным. Конечно, сами по себе диоды не валяются россыпями на улицах. Их можно найти в платах радиоприемников, магнитофонов, телевизоров. Внимательно изучайте содержимое обнаруженных плат, так как диоды имеют небольшие размеры от 2 до 4 мм в длину. Сам полупроводниковый элемент, как правило, заключен в стеклянный корпус. Корпус имеет маркировочные полосы. В нашем случае количество и окраска этих полос не имеют значения. Какой стороной подключать диод в схеме нашего приемника тоже не имеет значения — любой стороной.

Рис.5. Детектор — полупроводниковый диод

Но если такой диод вы нигде не обнаружите, не отчаивайтесь — его можно сделать его самостоятельно. В этом и заключается цель нашей статьи — обеспечить вас знаниями как изготовить необходимые компоненты приемника самостоятельно. Конструкция самодельного детектора приведена в другом разделе статьи. Подскажу лишь, что вам надо будет найти простой карандаш, лезвие бритвы, булавку, несколько маленьких гвоздиков, дощечку для крепления конструкции. Небольшие гвоздики можно достать из оконных деревянных рам, обуви.

Поиск материала для заземления

Если в месте установки радиоприемника у вас не окажется подходящего заземления (участок водопроводной системы, например), для изготовления своими силами заземления надо будет найти крупный металлический предмет. Лучше, если этот предмет не будет окрашен, тем самым обеспечится надежное взаимодействие с почвой. В качестве заземления можно будет использовать металлическое ведро, корпус холодильника, металлическую кухонную плиту, арматурную решетку, трактор, танк, корабль. Не забудьте снять краску или эмаль.

Поиск материала для головного телефона

Головной телефон самостоятельно изготовить практически невозможно. Поэтому будем искать готовый головной телефон для нашего радиоприемника. Искать наушники среди бытового хлама нет смысла. В быту используются низкоомные наушники, которые не годятся для нашей конструкции. Таким образом, миниатюрные наушники для плееров, карманных приемников не годятся. Их внутренне сопротивление всего лишь от 16 до 32 Ом. Более качественные головные телефоны от домашних аудиосистем так же не годятся — это те же самые динамики, с внутренним сопротивлением 8 Ом, соответственно, и обычные динамики так же не годятся из-за малого сопротивления. И так, как бы ни был хорош ваш радиоприемник, на все эти наушники и динамики, которые я перечислил, вы ничего не услышите. Ищите то, что нам нужно. Обращайте внимание на телефонные трубки городских автоматов, домашних телефонов, домофонов. На самом корпусе наушника изготовитель обычно указывает величину внутреннего сопротивления, для нас, чем оно выше — тем лучше, 1000 Ом и выше. Если на корпусе ничего не указано, то все равно забирайте с собой, вдруг подойдет и заработает.

Рис.6. Высокоомный головной телефон ТОН-2 сопротивлением 1600 Ом. Вид сзади

Соединять наушники последовательно для суммирования сопротивлений нет совершенно никакого смысла. Но как же понять подошел ли наушник для нас или нет, если в эфире и так нет никого? А вдруг он сам по себе неисправен? Очень просто. В момент подключения антенны или заземления к приемнику вы услышите достаточно громкий щелчок. Это щелчок возникает из-за скопившегося статического напряжения в антенной цепи. Чем выше сопротивление наушника, тем громче будет щелчок. Не старайтесь услышать привычный гул частотой 50 гц, который обычно наводится линиями электропроводки — никакой электропроводки под напряжением вокруг вас не нет!

Изготовление

Самостоятельное изготовление Детектора (VD1)
Итак, у нас уже есть все необходимое для сборки — лезвие для бритья, простой (графитовый) карандаш и булавка. Основа конструкции — точка соприкосновения лезвия и грифеля простого карандаша, которая образует полупроводниковый переход. Для жесткости конструкции лезвие необходимо закрепить на небольшой деревянной дощечке при помощи гвоздика. Предварительно надо продумать, как к этому лезвию будет крепиться монтажный проводник. Я рекомендую лезвие и проводник закрепить на дощечке этим же гвоздиком. Вторую половину детектора мы изготавливаем из булавки, небольшого кусочка простого карандаша и гвоздика. Необходимо подточить карандаш. Жесткость грифеля на начальном этапе не имеет значения. Если есть выбор карандашей, то можно попробовать различные варианты. Длина карандаша не должна быть большой — всего лишь 2 — 5 сантиметров. Карандаш необходимо насадить на булавку таким образом, чтобы игла вошла в карандаш между графитовым стрежнем и оболочкой карандаша, и был обеспечен надежный контакт. Свободный конец булавки так же необходимо прикрепить к дощечке гвоздиком. Главное не забыть про монтажный провод — его крепим к булавке так же как и к лезвию. Собранная конструкция выглядит примерно как на рисунке Рис 7. Самое главное здесь — найти точку наибольшей чувствительности перемещая острие карандаша по поверхности лезвия, регулируя, насколько это возможно, усилие булавки. Рекомендую найти несколько образцов лезвий и карандашей и изготовить несколько детекторов. В ход пойдут как новые так и ржавые полотна, в общем, любые. Ведь затраты в нашем случае будут вполне оправданы.

Рис.7. Собранный детектор

Катушка колебательного контура

Катушку колебательного контура для выбранного нами средневолнового и длинноволнового диапазона лучше всего изготовить без какого-либо сердечника. Я рекомендую применить жесткий каркас, например, отрезок Полихлорвиниловой (ПХВ) трубы диаметром 5 сантиметров. Конечно, конструктор может использовать так же и картон, но картон имеет свойство сыреть. Провод потребуется диаметром не более 1 мм, будет лучше, если найдете провод диаметром около 0.3 мм. Вам очень повезет, если найдете сетевой кабель используемый для соединения компьютеров в сеть. Его в достаточном количестве можно найти в офисных помещениях под потолком, спрятанным за обшивкой.
В нем как раз уложено 8 проводников необходимого диаметра. Представьте себе, сетевой кабель длиной 10 метров даст вам для конструирования целых 80 метров столь необходимого монтажного провода, который сгодится практически для любого устройства, в том числе и для катушки! И так, в трубе (т.е. каркасе) проделываем два отверстия, в которые пропускаем намоточный провод. Отверстия необходимы для крепежа провода, но можно попробовать закрепить проводок и скотчем, если он у вас есть. Общее количество витков, которое надо будет аккуратно уложить виток к витку без нахлестов, будет не менее 100. Чем больше, тем лучше, тем больший диапазон вы сможете охватить. После каждого 20 витка рекомендую делать петельки — отводы, к которым мы будем подсоединять то антенну, то детектор, то конденсаторы в поисках сигнала. Посоле окончательной намотки петельки отводов надо освободить от изоляции. По простой формуле L=2пR можем определить общую длину провода для нашей катушки 15.7 см — один виток, тогда на 100 витков потребуется 15,7 метров провода, на 200 витков не менее 32 метров (с учетом отводов).
Будет очень хорошо, если вы найдете хотя бы 4 метра сетевого кабеля (Рис.8). Я недавно нашел 13 метров сетевого кабеля — это 104 метра! Общая длина намотки составит приблизительно диаметр проводника с изоляцией * количество витков, где-то, 1.1*100=110 мм для 100 витков или 1.1*200=220 мм для 200 витков. Учтите это, когда будете отрезать трубу.

Рис.8. Сетевой кабель для обмотки катушки колебательного контура и монтажа схемы

Итак, катушка (Рис.9) почти готова, осталось зачистить от изоляции отводы, которые мы сделали (я рекомендовал их делать после каждого 20 витка). Делать это можно, слегка опалив выводы и зачистив их, но главное здесь — не перестараться и не испортить всю свою работу. Отводы для надежности конструкции лучше всего закрепить — хорошенько примотать их нитками к корпусу, но можно и не крепить, тогда обращаться с катушкой следует аккуратнее.
Саму катушку можно зафиксировать на дощечке, а можно и не делать этого. Её расположение на плате не влияет на работу нашего приемника.

Рис.9. Катушка

Изолятор

В этом приемника важно все от антенны до заземления! Крепление антенны должно быть качественным с точки зрения радиофункциональности. Антенна обязательно должна крепиться на изоляторах. Влага, сырость, снег оказывают большое влияние на свойства антенны, поэтому необходимо постараться свести к минимуму эти воздействия — вот для чего нужны изоляторы. Естественно, они должны быть выполнены из качественных изоляционных материалов. Дерево не подойдет для этих целей, так как оно быстро намокает.
Самый простой и наиболее доступный способ изготовить изоляторы из горлышек стеклянных или пластиковых бутылок. Более качественный изолятор получится из пластиковой бутылки целиком (Рис.2) если изготовить его таким образом.
Для надежного самодельного изолятора антенны я рекомендую использовать обычную пластиковую бутылку. Из нее получается превосходный изолятор. Для этого в ее горлышке и у самого основания бутылки необходимо проделать по два отверстия. Горлышко и основание бутылки, как правило, имеют бОльшую толщину стенок. В эти отверстия необходимо будет провести с одной стороны провод антенны а с другой стороны провод или веревку, с помощью которой эта антенна будет крепиться к мачте (столбу, дереву, любому высокому предмету). Можно забрасывать один конец веревки при помощи груза на дерево, а потом подтягивать вверх саму антенну. Такой изолятор будет надежно удерживать достаточно длинную антенну и это важно, ведь длинный и толстый провод будет испытывать ощутимую нагрузку при натяжении.

Конденсаторы (Сн, Сбл)

Конденсаторы, так же как и катушки, можно изготовить своими силами. Легче всего изготовить конденсатор постоянной емкости. Для самодельных конденсаторов емкостью до нескольких сотен пикофарад используется алюминиевая или оловянная фольга, тонкая писчая или папиросная бумага, упаковочный полиэтилен. Значительные запасы фольги вы сможете найти в развалинах домов из духовок газовых или электрических плит. Фольгу также можно взять из испорченных бумажных конденсаторов большой емкости или можно использовать алюминиевую фольгу, в которую завертывают шоколад и некоторые сорта конфет. От поврежденных конденсаторов можно также использовать промасленную бумагу в качестве диэлектрика. Посмотрите на общую схему строения конденсатора (Рис.10b), а о процессе изготовления (Рис.10a) будет рассказано во второй части.

Рис.10. Изготовление конденсатора

Конденсаторы будем использовать в схеме колебательного контура. Лучше всего изготовить несколько конденсаторов, штук 7. Предлагаю сделать самую малую емкость номиналом в 100 пикофарад и так далее до 700 пикофарад. Их мы будем поочередно подключать к катушке, тем самым осуществляя перестройку по диапазону. Еще один конденсатор — блокировочный. Он подключен параллельно головному телефону, его емкость около 3000 пикофарад.

Антенна

Антенна — лучший усилитель! Так гласит народная мудрость. Антенна должна быть определенной длины. Поскольку мы будем слушать долгожданные радиосигналы в диапазоне средних волн, то длина антенны будет определяться следующим образом:
Диапазон частот предполагаемого сигнала от 0,5 Мегагерц до 2 Мегагерц;
Соответственно, длина волны будет в диапазоне от 300/0,5 до 300/2 метров, т.е. от 600 метров до 150 метров;
Рекомендуемая длина антенны составляет четвертую часть длины волны, т.е. от 150 метров до 37,5 метров.
Значит, надо будет составить антенное полотно хоть из кусочков проволоки, но суммарной длины от 37 до 150 метров. Рекомендую взять среднюю величину около 90 метров. Но никак не короче 37 метров, ибо антенна не будет качественно работать, а это ощутимо, поверьте мне. Никаких кабелей и отводов от антенны к приемнику не требуется, антенну соединим непосредственно к приемнику — это упростит конструкцию. Второй конец антенны надо прикрепить к изолятору, о котором я уже рассказал, и подвесить ее как можно выше. Еще выше! Лучше если это будет не только высокое дерево, а высокое здание или высокая опора ЛЭП. Не крепите антенну к незнакомым проводам! Вдруг в них все еще находится напряжение, тогда вы рискуете своей жизнью.

Рис.11. Антенна Диполь

Заземление

Заземление — это вторая половина антенны, и значит, что она тоже очень важна. Лучше всего, если вы найдете металлическую трубу, торчащую из земли. Как вариант подойдет отопительная металлическая батарея или трубопровод водопроводной системы, арматура. Главное, что бы эта конструкция в любом месте имела надежный контакт с землей и чем больше площадь контакта с землей, тем лучше. Можно соорудить свое собственное заземление. В таком случае, земля должна быть достаточно влажной. Необходимо вырыть яму поглубже, налить в нее воды, бросить в яму железную кровать или ведро или любой массивный и объемный металлический предмет, предварительно прикрепив к нему провод достаточной длинны, что бы можно было соединить его с приемником. Затем яму засыпать и для надежности полить (для того, чтобы выросло ведро или кровать). Если воды нет, тогда рекомендую хорошенько притоптать землю.

Рис.12. Антенна типа Наклонный луч

Итак, наш приемник готов, антенна закреплена на дереве, заземление вкопано в грунт, и мы можем приступать к прослушиванию эфира.

Рис.13. Готовый детекторный приемник

Электрика, альтернативная энергия,электрооборудование, радиоприёмник своими руками

Несмотря на обилие всевозможных мобильных гаджетов, более крупной техники, многие с интересом и неподдельным увлечением стремятся что-то мастерить своими руками. И это не удивительно, ведь только новые знания, труд и смекалка заставляют нас жить и быть в постоянном пути к саморазвитию. Эта статья посвящается тем, кто увлечен электроникой и техникой. Поговорим о том, как сделать радиоприемник самостоятельно. Речь пойдет о раритетной модели “Комсомолец”, популярной в советское время.

Что надо подготовить для работы?

Чтобы сделать радиоприемник своими руками, надо найти:

• Обычная катушка из-под ниток.
• Провод обмоточный ПЭЛ.
• Волноуловитель (Д2, Д9).
• Головные электромагнитные телефоны.
• Конденсаторы с постоянным значением емкости.
• Зажимы с гнездами штепсельного типа.

Теперь непосредственно порядок действий, как сделать радиоприемник своими руками.

Каркасная основа:

1. В качестве каркасной основы используем катушку-основу от ниток.
2. Намотайте на катушку обмоточный проводник (450 витков), делая отводы каждые 80 витков.
3. Отводы делайте скручиванием проволоки петлями.
4. Выполните зачистку отводов и концов подготовленной катушки.

Важно! Проводя много времени на даче в летний сезон, не хочется вовсе отрекаться от цивилизации. Чтобы быть в курсе последних новостей и событий, иметь возможность отдохнуть за просмотром любимых передач, вовсе не обязательно тратиться на покупку специального оборудования. Узнайте, которая подойдет для любого типа телевизора.

Как сделать радио своими руками — сборка приемника:

1. Соедините один из контактов детектора с началом обмотанного соленоида.
2. Соедините одну из контактных ножек головного телефона с катушечным концом.
3. Используя отдельный кусок провода, соедините выводы телефона и волноуловителя.
4. Подсоедините проволоку — это будет антенна, к проводу, который идет от детектора к соленоиду.
5. Зачистите конец антенны от слоя изоляционного материала.

Заземление

Как сделать радио в домашних условиях — разобрались. Теперь прикрутите заземляющий кабель к проводнику, соединяющему головной телефон и конец соленоида. Теперь этот проводник будет заземленным. Он необходим для того, чтобы можно было экспериментировать, переключаясь между выводами соленоида при настройке приемника.

Настройка

После того, как вам удалось собрать радио, надо еще сделать один важный шаг — настроить его. Для этого приложите к ушам телефоны и следите за шумами. Если никаких шумов нет, надо настроить прибор на радиоволну. Суть настройки заключается в изменении числа витков в антенном контуре.

Важно! Детекторный радиоприемник способен принимать средние и длинные радиоволны. Можно поработать и над его усовершенствованием, чтобы прибор принимал волны от удаленных станций.

Как работает детекторный радиоприемник?

От антенны поступает переменный ток, который преобразует детектор. Далее происходит передача информации на головные телефоны в виде звуковых волн. Настройка на ту или иную радиостанцию осуществляется вращением ручки. Антенна помогает принять сигнал от мощных точек, расположенных неподалеку.

Важно! Бесспорно, небольшая мощность — это недостаток конструкции. Зато есть и преимущество: такой прибор работает без источника питания. На то он и детекторный. Если же вы решите не тратить время на самостоятельную сборку устройства, возможно вам пригодится .

Видеоматериал

Как видите, для того, кто действительно увлекается сборкой различных электроприборов, будет очень увлекательно собрать радио своими руками. Тем более, что порядок работы очень простой и не требует сложных действий.

Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества. Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось — та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала. Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио — Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.

Почему лучше начинать с простых схем?

Если вам понятна простая то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Характеристики приборов

Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:

1. Чувствительность — способность принимать слабые сигналы.
2. Динамический диапазон — измеряется в Герцах.
3. Помехоустойчивость.
4. Селективность (избирательность) — способность подавлять посторонние сигналы.
5. Уровень собственных шумов.
6. Стабильность.

Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

1. Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
2. Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
3. Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).

По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).

Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок. Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась. Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.

В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.

Терминология

Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?

Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа «Крона» напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.

По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:

1. Длинноволновые (ДВ) — от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
2. Средневолновые (СВ) — от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью — отражёнными.
3. Коротковолновые (КВ) — от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
4. Ультракоротковолновые (УКВ) — от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
5. — от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
6. Крайневысокочастотные (КВЧ) — от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
7. Гипервысокочастотные (ГВЧ) — от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).

При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.

Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Схемы простейших приёмников

Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные. Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах. Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Вариант с колебательным контуром

В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.

Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник

Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях — на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ. А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм. Для подойдет 5 витков.

Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах

Схема содержит и двухкаскадный усилитель НЧ — это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад — детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.

Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.

Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны

FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.

На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.

Устройство на микросхеме

КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.

Простой КВ-приёмник

Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание — 9 В от батареи «Крона». В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2. За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Постройка корпуса

Для изготовления корпуса было выпилено несколько дощечек из листа облагороженной ДВП толщиной 3мм со следующими размерами:
— лицевая панель размером 210мм на 160мм;
-две боковых стенки размером 154мм на 130мм;
— верхняя и нижняя стенка размером 210мм на 130мм;
— задняя стенка размером 214мм на 154мм;
— дощечки для крепления шкалы приемника размером 200мм на 150мм и 200мм на 100мм.

При помощи деревянных брусков склеен ящик с использованием клея ПВА. После полного высыхания клея края и углы ящика шлифуются до полукруглого состояния. Шпаклюются неровности и изъяны. Шлифуются стенки ящика и повторно края и углы. При необходимости опять шпаклюем и шлифуем ящик до получения ровной поверхности. Размеченное на лицевой панели окно шкалы вырезаем чистовой пилкой электролобзика. Электродрелью просверлены отверстия для регулятора громкости, ручки настройки и переключения диапазонов. Края полученного отверстия также шлифуем. Готовый ящик покрываем грунтом (автомобильный грунт в аэрозольной упаковке) в несколько слоёв с полным высыханием и выравниваем неровностей наждачной шкуркой. Также автомобильной эмалью красим ящик приемника. Из тонкого оргстекла вырезаем стекло окна шкалы и аккуратно приклеиваем его с внутренней стороны лицевой панели. В конце примеряем заднюю стенку и устанавливаем на ней необходимые разъёмы. На днище при помощи двойного скотча крепим пластмассовые ножки. Опыт эксплуатации показал, что для надежности ножки надо либо приклеивать намертво или крепить винтами к днищу.

Отверстия для ручек

Изготовление шасси

На фотографиях показан третий вариант шасси. Дощечка крепления шкалы дорабатывается для помещения во внутренний объем ящика. После доработки на дощечке отмечаются и проделываются необходимые отверстия для органов управления. Шасси собирается при помощи четырех деревянных брусков сечением 25 мм на 10 мм. Бруски скрепляют заднюю стенку ящика и панель крепления шкалы. Для крепления применены почтовые гвозди и клей. К нижним брускам и стенкам шасси приклеена горизонтальная панель шасси с заранее сделанными вырезами для помещения конденсатора переменной ёмкости, регулятора громкости и отверстиями для установки выходного трансформатора.

Электрическая схема радиоприемника

макетирования работать у меня не стала. В процессе отладки отказался от рефлексной схемы. С одним ВЧ транзистором и повторенным как на оригинале схемой УНЧ приёмник заработал в 10км от передающего центра. Эксперименты с питанием приёмника пониженным напряжением, как у земляной батареи (0.5 Вольта), показали недостаточную мощность усилителей для громкоговорящего приема. Решено было поднять напряжение до 0.8-2.0 Вольт. Результат был положительный. Такая схема приемника была спаяна и в двух диапазонном варианте установлена на даче в 150км от передающего центра. С подключенной внешней стационарной антенной длиной 12 метров приемник, установленный на веранде, полностью озвучивал помещение. Но при понижении температуры воздуха с наступлением осени и морозов приемник переходил в режим самовозбуждения, что вынуждало подстраивать аппарат в зависимости от температуры воздуха в помещении. Пришлось изучить теорию и внести изменения в схему. Теперь приемник устойчиво работал до температуры -15С. Плата за устойчивость работы – снижение экономичности почти в два раза, из-за увеличения токов покоя транзисторов. В виду отсутствия постоянного вещания, от диапазона ДВ отказался. Этот однодиапазонный вариант схемы и изображен на фотографии.

Монтаж радиоприемника

Самодельная печатная плата приемника сделана под схему оригинала и уже дорабатывалась в полевых условиях для предотвращения самовозбуждения. Плата установлена на шасси при помощи термоклея. Для экранировки дросселя L3 применен алюминиевый экран подключенный к общему проводу. Магнитная антенна в первых вариантах шасси устанавливалась в верхней части приемника. Но периодически на приемник клались металлические предметы и сотовые телефоны, которые нарушали работу аппарата, поэтому магнитную антенну поместил в подвал шасси, просто приклеив ее к панели. КПЕ с воздушным диэлектриком установлен при помощи винтов на панель шкалы, там же закреплен регулятор громкости. Выходной трансформатор применен готовый от лампового магнитофона, допускаю, что для замены подойдет любой трансформатор от китайского блока питания. Выключатель питания на приемнике не предусмотрен. Регулятор громкости обязателен. В ночное время и на «свежих батареях» приемник начинает звучать громко, но из-за примитивной конструкции УНЧ при воспроизведении начинаются искажения, устраняющиеся снижением громкости. Шкала приемника изготовлена спонтанно. Внешний вид шкалы составлен при помощи программы VISIO, с последующим переводом изображения в негативный вид. Готовая шкала печаталась на плотной бумаге лазерным принтером. Шкалу обязательно надо печатать на плотной бумаге, при перепаде температур и влажности офисная бумага пойдет волнами и прежний вид не восстановит. Шкала полностью приклеивается к панели. В качестве стрелки применена медная обмоточная проволока. В моем варианте это красивая обмоточная проволока от сгоревшего китайского трансформатора. Стрелка фиксируется на оси при помощи клея. Ручки настройки сделаны от крышек газированных напитков. Ручка нужного диаметра просто при помощи термоклея приклеивается в крышку.

Плата с элементами Контейнер с батареями

Как говорилось выше, «земляной » вариант питания не пошел. В качестве альтернативных источников решено использовать севшие батареи формата «А» и «АА». В хозяйстве постоянно накапливаются севшие батарейки от фонарей и различных гаджетов. Севшие батареи с напряжением ниже одного вольта и стали источниками питания. Первый вариант приемника отработал 8 месяцев на одной батарее формата «А» с сентября по май. Специально для питания от батарей формата «АА» на задней стенке приклеен контейнер. Малое потребление тока предполагает питание приемника от солнечных батарей садовых фонарей, но пока этот вопрос неактуален из-за достатка источников питания формата «АА». Организация питания бросовыми батареями и послужило присвоению названия «Рециклер-1».

Громкоговоритель самодельного радиоприёмника

Не призываю использовать громкоговоритель, изображенный на фотографии. Но именно этот ящик из далеких 70х дает максимальную громкость от слабых сигналов. Конечно подойдут и другие колонки, но здесь работает правило — чем больше тем лучше.

Итог

Хочется сказать, что собранный приёмник, имея небольшую чувствительность, не подвержен воздействию радио помех от телевизоров и импульсных источников питания, а качество воспроизведения звука от промышленных АМ приемников отличается чистотой и насыщенностью. Во время всяких энергетических аварий приёмник остаётся единственным источником прослушивания программ. Конечно схема приемника примитивная, есть схемы более качественных аппаратов с экономичным питанием, но этот сделанный своими руками приемник работает и со своими «обязанностями» справляется. Отработанные батареи исправно дожигаются. Шкала приемника сделана с юмором и приколами — этого никто не замечает почему-то!

Итоговый видеоролик

Ранее сделанный своими руками простой громкоговорящий радио приемник с низковольтным питанием 0,6-1,5 Вольта стоит без работы. Замолчала радиостанция «Маяк» на СВ диапазоне и приемник из-за своей низкой чувствительности днем никакие радиостанции не принимал. При модернизации китайского радиоприемника была обнаружена микросхема TA7642. В этой похожей на транзистор микросхеме размещен УВЧ, детектор и система АРУ. Установив в схему радио УНЧ на одном транзисторе получается высокочувствительный громкоговорящий радиоприемник прямого усиления с питанием от батареи 1,1-1,5 Вольта.

Как сделать простое радио своими руками

Схема радио специально упрощена для повторения начинающими радио конструкторами и настроена для длительной работы без выключения в энергосберегающем режиме. Рассмотрим работу схемы простого радиоприемника прямого усиления. Смотри фото.

Радио сигнал наведенный на магнитной антенне поступает на вход 2 микросхемы TA7642, где он усиливается, детектируется и подвергается автоматической регулировке усиления. Питание и съем низкочастотного сигнала осуществляется с вывода 3 микросхемы. Резистор 100 кОм между входом и выходом устанавливает режим работы микросхемы. Микросхема критична к поступающему напряжению. От напряжения питания зависит усиление УВЧ микросхемы, избирательность радиоприема по диапазону и эффективность работы АРУ. Питание ТА7642 организовано через резистор 470-510 Ом и переменный резистор номиналом 5-10 кОм. При помощи переменного резистора выбирается наилучший режим работы приемника по качеству приема, а также регулируется громкость. Сигнал низкой частоты с ТА7642 поступает через конденсатор емкостью 0,1 мкФ на базу n-p-n транзистора и усиливается. Резистор и конденсатор в цепи эмиттера и резистор 100 кОм между базой и коллектором устанавливают режим работы транзистора. Нагрузкой специально в данном варианте выбран выходной трансформатор от лампового телевизора или радиоприемника. Высокоомная первичная обмотка при сохранении приемлемого КПД резко снижает ток потребления приемника, который не превысит на максимальной громкости 2 мА. При отсутствии требований по экономичности можно включить в нагрузку громкоговоритель сопротивлением ~30 Ом, телефоны или громкоговоритель через согласующий трансформатор от транзисторного приемника. Громкоговоритель в приемнике установлен отдельно. Здесь будет работать правило, чем громкоговоритель больше, тем звук громче, для данной модели использована колонка из широкоформатного кинотеатра:). Питается приемник от одной пальчиковой батарейки 1,5 Вольта. Так как дачный радиоприемник будет эксплуатироваться вдали от мощных радиостанций, предусмотрено включение внешней антенны и заземления. Сигнал с антенны подается через дополнительную катушку намотанную на магнитной антенне.

Донор ТА7642 Детали на плате Пять выводов сплаты Плата на шасси Тыльная стенка Испытания показали, что приемник на удалении 200 км от ближайшей радиостанции с подключенной внешней антенной принимает днем 2-3 станции, а вечером до 10 и более радиостанций. Смотри видео. Содержание передач вечерних радиостанций стоит изготовления такого приемника.

Контурная катушка намотана на ферритовом стержне диаметром 8 мм и содержит 85 витков, антенная катушка содержит 5-8 витков.

Как указывалось выше, приемник может легко быть повторен начинающим радио конструктором.

Не спешите сразу покупать микросхему TA7642 или ее аналоги K484, ZN414. Автор нашел микросхему в радиоприемнике стоимостью 53 рубля))). Допускаю, что такую микросхему можно найти в каком нибудь сломанном радиоприемнике или плеере с АМ диапазоном.

Кроме прямого назначения приемник круглосуточно работает как имитатор присутствия людей в доме.

FM-детекторы [Analog Devices Wiki]

Цель

Знать основные принципы демодуляции FM, а также различные схемы, используемые для обнаружения информации из принятого сигнала FM.

Фон

Чтобы связь работала, отправитель и получатель должны договориться о том, какой канал связи использовать. После этого отправитель кодирует сообщение и передает его получателю.Затем получатель получает сообщение и декодирует его. Это справедливо и для FM: переданный FM-сигнал принимается и должен быть демодулирован для получения информации. Это то, что делают FM-детекторы.

Рисунок 1. Обнаружение FM-демодуляции

FM-детекторы — это схемы, которые мгновенно преобразуют изменения частоты несущего сигнала в его аналог выходного напряжения. Они также известны как частотные демодуляторы или дискриминаторы.Передаточная функция FM-детектора нелинейна, однако при работе в линейном диапазоне она составляет:

куда:

Входом в схемы является изменяющийся по частоте сигнал с постоянной амплитудой. Затем схемы преобразуют эти мгновенные изменения частоты в изменения амплитуды, таким образом, каждый уровень напряжения на выходе соответствует своему аналогу мгновенного изменения частоты на входе. Следовательно, единица передаточной функции FM-демодулятора выражается в вольтах на герц.

Как и AM, FM также имеет индекс модуляции. Он равен отношению отклонения частоты к частоте модуляции. Девиация частоты — это величина изменения или размаха несущей частоты, создаваемая модулирующим сигналом. Индекс модуляции FM определяется следующим образом:

куда:

Как и AM, индекс модуляции FM, m , является мерой пиковой девиации частоты. Это способ выразить пиковую частоту девиации как кратную максимальной частоте модуляции.Чтобы проиллюстрировать это, обратитесь к рисунку ниже:

Рисунок 2. Пример FM-сигнала

Частота несущего сигнала составляет 1 кГц, частота модуляции 100 Гц, а индекс модуляции равен 3. Принимая во внимание индекс модуляции, это делает пиковую девиацию частоты 300 Гц. Частота будет колебаться от 700 до 1300 Гц. С другой стороны, функция частоты модуляции состоит в том, чтобы знать, насколько быстро цикл завершается.

Существуют различные типы FM-демодуляторов, в том числе:

1. Датчик наклона
   

2. Дискриминатор Фостера-Сили
   

3. Датчик соотношения
   

4. Дискриминаторы с усреднением импульсов
   

5. Квадратурные детекторы
   

6. Цепи с фазовой синхронизацией
   

Для простоты мы углубимся в детектор наклона, чтобы узнать основные функции FM-демодулятора.

Детектор наклона

Детектор наклона, также известный как несимметричный детектор наклона, представляет собой простейшую форму FM-демодулятора. Это частотный демодулятор с настраиваемой схемой, в котором он преобразует FM-сигналы в AM с использованием настроенных (LC) схем и извлекает информацию из огибающей AM, используя последовательное соединение диода и конденсатора (обычный пиковый детектор). с любым радио, даже если оно не поддерживает FM. Детектор наклона зависит от избирательности приемника, и работа его схемы является базовой для всех дискриминаторов с настроенной схемой.Он состоит из настроенной схемы и диодного пикового детектора — основных компонентов типичных частотных дискриминаторов с настроенной схемой. На рисунках 2 и 3 показана его традиционная и упрощенная принципиальная схема.

Рис. 4. Бестрансформаторный датчик наклона

Несмотря на свою простоту, наклонный детектор имеет наиболее нелинейные вольт-частотные характеристики, поэтому используется редко. На рис. 4 показана зависимость напряжения от частоты.

Рисунок 5. Напряжение детектора наклона в зависимости от частотной характеристики

Еще одна разновидность детектора наклона — это сбалансированный детектор наклона. Он состоит из двух несимметричных датчиков наклона, подключенных параллельно и питаемых не по фазе на 180 градусов.

Процедура

Откройте файл моделирования. В схеме на вход подается FM-сигнал с частотой модуляции 1 кГц, несущим сигналом 5–20 кГц и индексом модуляции 5.Настроенная схема, сформированная C ₁ и L ₁ , выполняет преобразование FM в AM, а пиковый детектор, сформированный D ₁ , R ₂ и C ₂ , извлекает информацию из огибающей AM. . Запустите файл моделирования и наблюдайте за сигналами.

Рис. 6. Моделирование детектора наклона

Наблюдаемые формы сигналов должны быть аналогичны изображенным на рисунке 5b.

Рисунок 7.Формы сигналов детектора наклона

Другие схемы

Дискриминатор Фостера-Сили и детекторы отношения

Дискриминатор Фостера-Сили и детектор отношения были широко используемыми демодуляторами демодуляции FM для радиоприемников, которые обычно использовали дискретные компоненты. На рисунке 6 показана схема дискриминатора Фостер-Сили, а на рисунке 7 — детектора соотношения. На первый взгляд, две схемы похожи. У них обоих есть ВЧ трансформатор и пара диодов, но у Foster-Seeley нет третьей обмотки, в отличие от Ratio Detector.Вместо этого есть дроссель.

Рис. 8. Дискриминатор Фостера-Сили

Оба демодулятора просты в сборке с использованием дискретных компонентов и предлагают хорошие уровни производительности и линейности. Однако Foster-Seeley обеспечивает более высокий выходной сигнал и меньшие искажения, чем детектор отношения, а детектор отношения обеспечивает хороший уровень устойчивости к амплитудному шуму и имеет более широкую полосу пропускания по сравнению с Foster-Seeley.Недостатками этих демодуляторов являются высокая стоимость их трансформаторов, и их трудно объединить с интегральной схемой; таким образом, в наши дни они не получили широкого распространения.

Дискриминаторы с усреднением импульсов

Дискриминатор с усреднением импульсов использует детектор перехода через нуль, одноразовый мультивибратор и фильтр нижних частот для восстановления исходного модулирующего сигнала. На рисунке 10 показана блок-схема дискриминатора с усреднением импульсов.

Рисунок 10.| Блок-схема дискриминатора с усреднением импульсов

Это очень качественный частотный демодулятор, который использовался только для дорогостоящих приложений телеметрии и промышленного управления. Но из-за доступности недорогих ИС дискриминатор с усреднением импульсов легко реализуется и теперь используется во многих электронных продуктах.

Рисунок 11. | Формы сигналов дискриминатора с усреднением импульсов: (a) вход FM, (b) выход детектора перехода через ноль, © Выход одного импульса, (d) выход дискриминатора (исходный модулирующий сигнал).

Квадратурные детекторы

Рисунок 12. Блок-схема квадратурного детектора

Квадратурный детектор, вероятно, является наиболее широко используемым ЧМ-демодулятором. В нем используется схема фазового сдвига для получения фазового сдвига на 90 ° на немодулированной несущей частоте. Этот детектор в основном используется для демодуляции ТВ и некоторых FM-радиостанций.

Петли с фазовой синхронизацией

Контур фазовой автоподстройки частоты ( PLL ) представляет собой схему управления с обратной связью, чувствительную к частоте или фазе.Все системы ФАПЧ имеют три основных элемента: фазовый детектор, фильтр нижних частот и генератор, управляемый напряжением. Контуры фазовой автоподстройки частоты используются в частотной демодуляции, синтезаторах частот и различных приложениях для фильтрации и обнаружения сигналов. На рисунке 17 показана блок-схема PLL .

Рисунок 13. Блок-схема контура фазовой автоподстройки частоты

Контур фазовой автоподстройки частоты, используемый в качестве ЧМ-демодулятора, хотя и задействован в работе ФАПЧ и , вероятно, самый простой и легкий для понимания.Способность контура фазовой автоподстройки частоты обеспечивать частотную избирательность и фильтрацию дает ему отношение сигнал / шум, превосходящее любой другой тип FM-детектора. Для более глубокого изучения его работы, проверьте Лабораторную деятельность с фазовой синхронизацией.

Вопрос

1. Что произойдет с выходным сигналом в детекторе наклона, если C2 изменить на 0,001 мкФ? 0,1 мкФ? Измените R2, сохраняя C2 равным 0,01 мкФ, и снова наблюдайте за формой выходного сигнала.

Как работает Crystal Radio? Радио-гид для начинающих

Радиоприемники

Crystal всегда были тем, о чем наши родители говорили годами.Они оказали значительное влияние на радиопромышленность и до сих пор являются памятником. Но все же у многих возникает вопрос: «Как работает кристальное радио?»

Если вас также интересует работа кристаллического приемника, сегодняшний пост будет более чем полезен. Мы также включаем важную информацию об этой знаменитой машине.

Простое объяснение того, как работает Crystal Radio

Работа кварцевого радиоприемника вращается вокруг четырех областей: антенны, настройки, детектора сигнала и преобразования электрической волны в звуковую.Мы дадим более подробную информацию об этих областях в следующих частях. А вот простое резюме того, как работают эти кристальные радиоприемники:

• Сначала радиосайты преобразуют звук в радиосигналы, которые затем транслируются повсюду. В результате радиоволны будут постоянно течь через кристаллическую радиоантенну.
• После этого эти радиосигналы позволяют электричеству проходить от кабеля к линии заземления до того, как антенна и кабель заземления передают эту мощность на кварцевое устройство.
• Затем пользователи нашего кристаллического приемника будут использовать тюнер для регулировки тока и частоты, чтобы адаптироваться к одной станции, которая им нравится.
• Затем он преобразует эту энергию из радиочастоты в звуковые волны с помощью кварцевого датчика. Наконец, детектор будет использовать свой преобразователь для преобразования звуковой волны в слышимые звуки в наушниках.

Что такое комплект радиоприемника Crystal

Кристаллический радиоприемник на многие десятилетия стал важной вехой в радиочастотной науке.В результате бесчисленные версии старинных радиоприемников использовали кварцевые датчики в качестве основной технологии.

Поскольку они были очень популярны в наши дни, вы все еще можете найти хрустальные устройства в различных антикварных радиомагазинах и на ежегодных аукционах.

Что касается определения, радиоприемник на кристалле, иногда известный как комплект на кристалле, представляет собой передатчик, который работает исключительно на волновой энергии, поступающей от антенны, и использует «кристаллический» датчик. (В определенных ситуациях кварцевым датчикам для работы требуется напряжение смещения).

Другими словами, передатчики на кристалле не требуют зарядного устройства или источника электроэнергии; они полностью питаются и работают там, где обнаруженная частота достаточно высока.

4 основных компонента кристаллического приемника

Чтобы полностью понять работу кристаллического радиоприемника, необходимо понять, как работают все его части. Основные компоненты его схемы включают:

Антенна / заземление

Хотя механизм антенны / заземления не является компонентом кристаллического радиоприемника, он является решающим фактором для понимания того, как работает вся машина.

Антенна принимает сигнал, который используется как вход для радио. Заземление обычно является неотъемлемой частью антенны. Обычно для этого подходит длинный провод.

Например, сигнал, идущий в верхней части полосы частот промежуточного волнового спектра, требует для резонанса длины около 150 футов, что часто слишком велико для большинства домашних условий.

Так как вам нужно настроить кварцевый радиоприемник на различные частоты, регулировка длины является обязательной.Таким образом, 150-футовые непрактичны.

Таким образом, ответом является схема регулировки антенны в кристаллическом комплекте. Его цель — гарантировать, что диполь может достичь оптимального резонанса и подходящего импеданса, который подходит для остальных цепей.

Тюнер

Первичный тюнер и соединение датчиков также являются важными компонентами кристалл радиосхемы.

Есть также несколько способов подключения антенны к устройству. Некоторые конструкции связывают антенну с основным тюнером, но в других используются подходы, позволяющие получить от антенны максимальную эффективность.

Кроме того, в некоторых схемах также используется выравнивание импеданса, либо с помощью дополнительной катушки на первичном регулирующем конденсаторе, либо с помощью кнопки на катушке индуктивности.

В частности, в то время как первичная настройка помогает максимизировать полезные сигналы и отклонять другие, конденсаторы помогают как в «основном» тюнере, так и в подключении антенны.

Иногда эта комбинация оказывается выгодной. Однако, поскольку сдвоенные конденсаторы взаимодействуют друг с другом, регулировка частоты становится более сложной.

При построении настроенной системы рекомендуется устанавливать соответствующие значения, которые обеспечивают лучшую реверберацию во всем желаемом диапазоне частот. Также важно знать стандартный расчет резонанса катушки и конденсатора, который дает избирательность передатчику.

В большинстве случаев в кристаллических радиоприемниках используется простая настроенная схема. Настроенная схема обеспечивает полосу пропускания, в которой принимаются сигналы. Другими словами, частоты, которые находятся за пределами этой полосы пропускания, отклоняются.

Например, регулируемый конденсатор с оптимальной емкостью около 500 пФ и индуктивностью около 250 Гн обеспечит превосходное покрытие спектра средних волн.

Вы также можете отрегулировать принимаемую частоту, изменив значение индуктивности или конденсатора. На самом деле сделать регулируемый конденсатор проще, чем сменную катушку индуктивности. Поэтому люди обычно выбирают первое решение.

После настройки значения емкости центр полосы пропускания автоматически изменится, что позволит пользователям настроиться на свои любимые станции.

Детектор сигналов

В этой машине можно использовать детекторы сигналов различных типов. Как указано в их названии, их присутствие в цепи помогает радио распознавать сигналы с минимально возможной силой.

Радиостанции

Crystal используют диод для лучшего выпрямления сигнала, позволяя устройству передавать частоту в одном направлении. Другими словами, он позволяет передавать только половину сигнала.

В большинстве устройств на начальных этапах создания кристаллических устройств использовались усы Кота — тонкий кабель, используемый для точечного взаимодействия с полупроводниковым материалом.

В результате получился диод Шоттки с минимальным напряжением включения. В настоящее время излюбленным выбором людей стали компактные передающие диоды с управлением напряжением от 0,2 до 0,3 вольт, такие как диоды Шоттки или германиевые диоды.

На самом деле, эти устройства могут передавать с ограниченным значением при напряжениях менее 0,2–0,3 вольт, при этом избегая обратной передачи. Таким образом, даже если они не работают при чрезвычайно низких напряжениях с оптимальной эффективностью, они все же могут эффективно исправлять и обнаруживать сигналы.

Затем входные волны проходят процесс, в котором устройство устраняет высокочастотную составляющую перед их передачей на преобразователь звука. В большинстве случаев этот процесс не включает фильтрацию, поскольку преобразователь не может реагировать на радиоволны.

Преобразователь

Преобразователь — это термин, называемый механизмом, преобразующим электрические импульсы в слышимые звуковые частоты.

Гарнитуры

можно использовать с радиоприемником на кристалле, но их выходной частоты недостаточно для работы громкоговорителя.Точно так же выходы данных недостаточно мощны для работы громкоговорителя, даже при использовании мощной антенны, поскольку у кристаллического радиоприемника нет усилителя.

Наушники с высоким сопротивлением или динамик очень важны, поскольку модели с низким сопротивлением, которые так популярны в наши дни, обычно не совместимы с устройством.

Заключение

Теперь вы знаете ответ на наш вопрос: «Как работает кристаллическое радио?» Хотя их функции кажутся простыми, понимание того, как каждая часть работает вместе, чтобы заставить машину работать как единое целое, непросто.Мы надеемся, что сегодняшний пост предоставил вам достаточно информации по этой конкретной теме. Наслаждаться!

Диодный детектор — Радиоприемники

Изучите схему диодного детектора, показанную на странице 16. Обратите внимание, что напряжение на пластине постоянного тока не используется. ВЧ-напряжение на настроенной цепи L2-C1 подается на диод. Поскольку ток протекает только тогда, когда пластина положительна по отношению к катоду, высокочастотное напряжение выпрямляется. Когда обкладка положительная, диод проводит, а конденсатор в цепи фильтра C2 заряжается.Когда пластина отрицательная, ток в лампе не течет, и C2 частично разряжается через резистор нагрузки R1. Однако значение R1 настолько велико, что конденсатор лишь немного разряжается, прежде чем трубка снова станет проводящей. Это означает, что заряд конденсатора следует положительным пикам высокочастотного напряжения. Поскольку форму огибающей модуляции можно проследить по вариациям РЧ-пиков, заряд на конденсаторе воспроизводит напряжения модуляции ЗЧ.

ВЧ-усилитель 15

123456789 10 НАПРЯЖЕНИЕ НА ПЛАСТИНЕ Ivolts)

123456789 10 НАПРЯЖЕНИЕ ПЛАСТИНЫ Ivolts)

Диодный детектор и кривая отклика

Как видно из графика в B, вольт-амперная характеристика диода линейна, за исключением случаев, когда напряжение на пластине очень низкое.Это означает, что при любом разумном уровне сигнала диодный отклик всегда линейный, вплоть до точки насыщения пластины. Точность воспроизведения высока даже для сигналов со 100% -ной модуляцией. Способность диода к обработке сигнала очень высока. Он может обрабатывать сигналы практически любой амплитуды. КПД диода в правильно спроектированной схеме составляет примерно 90%. Чувствительность и селективность схемы диодного детектора несколько невысокие. Однако в современных приемниках высокое усиление и хорошая избирательность на других каскадах делают это второстепенным.

Детектор пластин

Изучите схему пластинчатого детектора на стр. 17. По сути, это усилительный каскад с лампой, смещенной чуть выше границы отсечки. Другими словами, при отсутствии сигнала протекает небольшой ток. Как вы можете видеть на кривой отклика пластинчатого детектора, трубка проводит при положительном колебании напряжения сети, но отключается на протяжении большей части отрицательного колебания. Таким образом, ток пластины постоянный, пульсирующий со скоростью ВЧ. Амплитуда этих импульсов соответствует амплитуде напряжения модуляции (AF).

Катодное смещение для лампы обеспечивается R1 и C2. C3 и L3 образуют схему фильтра. C3 представляет высокий импеданс для AF-составляющей тока пластины и низкий импеданс для RF. L3 представляет низкий импеданс для AF и высокий импеданс для RF. Таким образом, фильтр обходит RF вокруг нагрузочного резистора, но пропускает AF на выходную цепь.

R2 — нагрузочный резистор. Часть тока пластины AF протекает через R2. Падение напряжения на R2 воспроизводит напряжение модуляции на выходе.Конденсатор C4 обходит AF вокруг источника питания.

По чувствительности и селективности пластинчатый детектор обладает высокими показателями. Чувствительность высока, потому что трубка обеспечивает усиление. Селективность хорошая, потому что ток в сети не течет, чтобы потреблять энергию, обеспечиваемую настроенной схемой, а добротность схемы остается высокой.

Пластинчатый детектор теряет точность воспроизведения только тогда, когда напряжение сигнала настолько низкое, что усиление находится в нижней части кривой отклика, или когда напряжение сигнала настолько велико, что лампа достигает насыщения.Его способность обработки сигнала ограничена смещением отсечки и насыщением лампы. Однако для большинства ламп способность обработки сигнала может считаться хорошей.

Детектор пластин и кривая отклика

Детектор бесконечного импеданса

Детектор бесконечного импеданса

Детектор с бесконечным импедансом сочетает в себе преимущества обнаружения диодов и обнаружения пластин. Как и диод, он очень хорошо справляется с сигналом. Как и пластинчатый детектор, он никогда не потребляет сетевой ток, поэтому лампа никогда не действует как нагрузка на настроенную цепь.Таким образом, чувствительность и избирательность настроенной схемы остаются высокими.

Изучите типичную схему детектора бесконечного импеданса, показанную выше. Действие R1 и C2 в катодной цепи смещает лампу чуть выше точки отсечки. C2 — это обход для RF, но не для AF. При отсутствии сигнала в сети протекает небольшой ток, вызывая начальное падение напряжения на R1. Когда на сетку подается положительное напряжение возбуждения, ток через трубку из-за высокочастотной составляющей сигнала течет через C2.При отрицательных колебаниях C2 лишь незначительно разряжается через R1. Это означает, что заряд на C2 следует за медленными изменениями AF, но не за быстрыми изменениями RF. В результате напряжение модуляции звука воспроизводится по схеме.

Любое увеличение мощности сигнала, подаваемого на сетку, вызывает увеличение амплитуды напряжения AF на R1. Таким образом, по мере увеличения напряжения на сетке катодное напряжение также увеличивается. Следовательно, катодное напряжение следует за напряжением сетки, и сетка никогда не может стать положительной по отношению к катоду.Другими словами, сетка всегда предлагает бесконечное сопротивление потоку сетевого тока. В результате сеть никогда не потребляет ток, а лампа никогда не действует как нагрузка для настроенной цепи. Таким образом, добротность настроенной схемы остается высокой.

Детектор утечки в сетке

Сеточный течеискатель эквивалентен диодному детектору, за которым следует усилитель, причем обе цепи сосредоточены в одной лампе. Управляющая сетка и катод действуют как электроды диода, но они также действуют как входная цепь усилителя.Можно использовать как триод, так и пентодную лампу. Схема цепи утечки сетки в A иллюстрирует использование триода.

Сетка потребляет ток по положительному сигналу сетки. Поскольку реактивное сопротивление конденсатора утечки сети C2 на РЧ-импульсы намного меньше, чем сопротивление R1 РЧ-импульсам, конденсатор заряжается, когда сигнал становится положительным. Когда сигнал становится отрицательным, ток сети уменьшается или прекращается, и C2 немного разряжается через R1. Время разряда настолько велико, что заряд на C2 может следовать за AF, но не за RF.Результирующее напряжение на R1-C2 и есть напряжение модуляции звука. Это напряжение усиливается трубкой.

В секции усилителя лампы в первую очередь усиливается сигнал AF. C3 шунтирует радиочастотные токи. Выходной сигнал снимается с пластинчатого нагрузочного резистора R2. Когда

Grid Leak Detector и кривые отклика

используется триод, выходной трансформатор аудиосигнала может служить нагрузкой на пластину. Когда используется пентод, высокое сопротивление пластины трубки делает необходимым использование резистора в качестве нагрузки пластины.

Обычно цепь утечки в сети предназначена для работы с сильными сигналами сети. Как показано в позиции B, детектор работает на линейном участке кривой. Этот детектор имеет хорошую чувствительность, так как трубка усиливает входной сигнал. Избирательность только справедлива, поскольку сеть потребляет ток для нагрузки настроенной цепи. Линейность справедлива. Способность обрабатывать сигнал очень хорошая.

Регенеративный детектор

Регенеративные извещатели — это специальные типы сетевых течеискателей. Схема пластины.регенеративного детектора (стр. 19) содержит катушку обратной связи (L3), которая индуктивно передает энергию обратно в настроенный контур. Эта катушка обеспечивает обратную связь для усиления входящего сигнала. Таким образом, трубка не только усиливает сигнал, но также усиливает и увеличивает сигнал в сети. Этот усиленный сигнал также усиливается и снова возвращается в сеть. Таким образом, чувствительность этой схемы намного превышает чувствительность уже изученных детекторов. Однако с этой схемой сложно справиться.Регулировка схемы очень важна. Если напряжение обратной связи слишком велико, каскад реагирует как генератор, создавая визг в звуковом выходе приемника и создавая помехи в других приемниках.

Эта тенденция к колебаниям может быть использована с пользой для получения информации от передач CW. Для приема CW регулируемый резистор R2 настраивается так, чтобы цепь начала колебаться. Частота колебаний немного отличается от частоты сигнала (на которую настроен L2-C1), что создает слышимую частоту биений в гарнитуре.Эту частоту биений можно изменять, регулируя R2.

Сверхрегенеративный детектор

Работа этого типа приемника в чем-то похожа на работу регенеративного детектора, принимающего CW-сигнал. Когда детектор колеблется, амплитуда колебаний контролируется амплитудой входных радиочастотных сигналов. Время, в течение которого детектор колеблется, контролируется гасящим генератором, который работает при температуре около 20 кгц и применяет дополнительный сверхрегенеративный детектор

20

6SQ7

6SQ7

Детектор-усилитель сигнала на сетку детектора.Когда этот сигнал положительный, детектор колеблется. Когда этот сигнал отрицательный, детектор отключается.

Каждый раз, когда детектор колеблется, в пластинчатой ​​цепи детектора возникает импульс напряжения. Амплитуда этого импульса контролируется амплитудой входящего радиочастотного сигнала во время импульса. Следовательно, последовательные импульсы различаются по амплитуде в зависимости от огибающей модуляции. Эти импульсы фильтруются CI, так что на первичную обмотку выходного трансформатора подается только звуковое напряжение.

Частота генератора гашения должна быть выше звукового диапазона, чтобы частота гашения не была слышна на выходе. Кроме того, отношение частоты входного РЧ-сигнала к частоте гашения должно быть не менее 100: 1, чтобы предотвратить развитие большого количества шума. Это означает, что минимальная частота RF, на которой этот тип приемника будет удовлетворительно работать, составляет 2000 кгц. Этот тип схемы особенно подходит для диапазона VHF и используется в некотором полицейском оборудовании VHF.

Приемники

Superregenerative компактны, легки и недороги. Они потребляют мало энергии и имеют удивительный выигрыш для количества используемых ламп. Сверхрегенеративные детекторы обладают высокой чувствительностью, но плохой линейностью. У них плохая селективность, потому что сетевой ток нагружает настроенную цепь. Их способность обрабатывать сигналы очень хороша.

Многоэлементные трубчатые извещатели

Одной из многоэлементных ламп специального назначения является двухдиодный триод. Его использование показано на принципиальной схеме детектор-усилитель.Эта единственная лампа одновременно служит детектором и звуковым усилителем. Он содержит катод, управляющую сетку, триодную пластину и две диодные пластины. В этой схеме пластины диодов соединены вместе и вместе с катодом образуют диодную часть трубки. Когда настроенная схема, подключенная между пластинами диода и катодом, приводит в движение пластины диода положительно по отношению к катоду, секция диода проводит ток.

R2 и R3 последовательно образуют пластинчатый нагрузочный резистор диодной секции.Для RF они обходятся C2. R3 — это потенциометр, который отводит напряжение AF через часть пластинчатой ​​нагрузки и подает его на сетку секции триодного усилителя через разделительный конденсатор C4. Этот усилитель работает как усилитель высокого напряжения, подавая напряжение возбуждения на сетку усилителя мощности. R5 — сопротивление нагрузки пластины для триодной секции.

Прочтите здесь: Аудио раздел

Была ли эта статья полезной?

Amazon.com: Комплект FM-радио Snap Circuits: игрушки и игры

Мы приобрели Snap Circuits Jr.комплект пару месяцев назад (Рождественский подарок) для нашего 5-летнего сына, потому что мы думали, что он ему понравится. Мы недооценили, насколько сильно: мы думали, что ему это понравится, но ему это нравится — до одержимости. Он часами в день строит схемы и действительно многому научился. Он выразил волнение и энтузиазм по поводу приобретения других комплектов (на данный момент он построил каждый из 101 проекта в комплекте SC100, по крайней мере, дюжину раз …). Поэтому, когда пришло время признать хорошо выполненную работу, я подумал, что этот небольшой комплект будет хорошей наградой (некоторые комплекты цепей с защелками очень дороги; эти мини-комплекты кажутся вполне разумными по цене).Он был очень взволнован созданием радиоприемника, потому что некоторые детали отличаются от того, что у него есть в наборе Jr, в частности, регулируемый резистор, усилитель и FM-приемник (плюс аккумулятор с более высоким напряжением (4,5 В), он работает от трех источников). AA) они могут быть избыточными для других комплектов, я не уверен.
В любом случае он был очень взволнован и смог собрать работающее радио за короткое время (я помог ему в первый раз, но впоследствии он смог разобрать и собрать самостоятельно без проблем). Он был в восторге.Он был очень взволнован и дополнительными проектами (есть еще 3 схемы, которые вы можете построить из этого набора), но направления очень трудно понять. Радиосхема изображена графически (как и все 100 схем в наборе SC100), но по какой-то причине дополнительные проекты в этом наборе не изображены; есть только письменные инструкции, и их трудно понять. Мой сын очень хорошо читает, так что дело не в этом (даже мне было трудно расшифровывать инструкции, а у меня есть высшее образование).Кажется, что еще пара диаграмм сделают этот комплект более удобным для пользователя.
Для тех, кому нравится этот комплект с детьми, обратите внимание на комплекты SC100 и 300. Мой сын не может дождаться обновления и через несколько месяцев просит комплект Snap Rover на свой день рождения. Он на крючке. В целом, как с развлекательной, так и с образовательной точки зрения, я очень доволен этими игрушками. Что касается долговечности, то то, что у нас было, интенсивно использовалось в течение пары месяцев и до сих пор хорошо себя зарекомендовало.Здесь и там есть небольшие улучшения (я также собираюсь сделать обзор SC 100), но в целом я считаю, что они великолепны, и если энтузиазм сохранится, я вижу, что мы покупаем больше.

Детектор радиочастотных сигналов — Gadgetronicx

Gadgetronicx> Электроника> Принципиальные и электрические схемы> Схемы приемопередатчика> Детектор радиочастотных сигналов

Команда Gadgetronicx 10 августа 2019

RF, также известный как радиочастотный сигнал, широко распространен в современном мире.Хотя есть места, где мы получаем плохой прием радиочастотных сигналов, и в этих случаях нам пригодится детектор, чтобы исправить эту проблему. В качестве альтернативы есть случаи и места, куда мы не хотим, чтобы эти сигналы доходили, и в таких случаях мы можем исследовать место для этих сигналов. Эта схема детектора радиочастотных сигналов, показанная здесь, поможет вам обнаружить их и действовать соответствующим образом.

РАБОТА ЦЕПИ ДЕТЕКТОРА РАДИОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ:

Работа этого тестера радиочастотных сигналов начинается с антенны с сопротивлением 50 Ом, которая используется для приема радиосигналов из атмосферы.Сигнал, принимаемый антенной, затем передается на полосовой фильтр, построенный с использованием резисторов и конденсаторов. Цель фильтра — дать пользователю возможность выбрать частотный диапазон, который должен обнаруживать наш детектор радиочастотных сигналов.

ФИЛЬТР ВЫСОКОГО ПРОХОДА:

Полосовой фильтр состоит из фильтра высоких и низких частот. Здесь, в схеме VR1, R2 и C1 образуют фильтр верхних частот. Это устанавливает точку отсечки для входящего сигнала, при которой разрешается только сигнал с частотой, превышающей эту точку отсечки.Частота, разрешенная через фильтр верхних частот, определяется формулой fc = 1 / 2πRC

.

Применение значений VR1, R2 и C1 в приведенной выше формуле. Когда POT VR1 находится в минимальном положении, сопротивление VR1 не влияет на схему, поэтому R1 3 Ом будет единственным источником сопротивления для этого фильтра верхних частот.

f _c = 1/2 x 3,14 x 3 x 220 x 10 ^-12

= 1/4144 x 10 ^-12

= 240 МГц

Когда VR1 установлен в максимальное положение, диапазон выбора частоты будет уменьшаться.Здесь значение VR1 будет 5k.

f _c = 1/2 x 3,14 x (3 + 5k) x 200 x 10 ^-12

= 1/6911960 x 10 ^-12

= 145 кГц

Здесь, регулируя потенциометр VR1, мы можем изменить верхнюю частоту среза с 145 кГц до 240 МГц. Здесь любой сигнал с частотой, превышающей эту частоту среза, будет проходить на фильтр высоких частот.

ФИЛЬТР НИЗКОГО ПРОХОДА:

Выходной сигнал фильтра верхних частот затем передается на фильтр нижних частот, который построен с использованием R3, VR2 и C2.Этот фильтр нижних частот пропускает сигнал с частотами ниже его частоты среза. Частоту среза фильтра нижних частот можно рассчитать по формуле

f _c = 1 / 2πRC

Итак, когда POT установлен в минимальное положение, нижняя частота среза будет 300 МГц. А когда POT установлен в максимальное состояние, нижняя частота среза будет 145 кГц. Этот фильтр будет пропускать сигнал с частотами ниже этих частот среза.Это может быть установлено в диапазоне от 145 кГц до 300 МГц. Изменяя частоты среза фильтра верхних и нижних частот, вы сможете выбирать частоты, которые необходимо обнаруживать этой схемой. Также помните, что установленное сопротивление первого потенциометра VR1 (верхний проход) должно быть ниже, чем второго VR2 (нижний проход), иначе весь входной сигнал будет отфильтрован.

Отфильтрованный сигнал достигает D1, который выпрямляет сигнал и в сочетании с C3 поддерживает сигнал в стабильном состоянии.Мы используем операционный усилитель для сравнения этого сигнала с опорным напряжением, которое можно установить с помощью POT VR3. Выход операционного усилителя включает зуммер, когда сигнал, воспринимаемый антенной, находится в диапазоне частот, установленном фильтром высоких и низких частот. И, подставляя значения R и C в фильтры высоких и низких частот, вы можете изменить эту схему для обнаружения сигнала любой частоты.

НЕОБХОДИМЫЕ ЧАСТИ:

1. 6V Аккумулятор
2. 50 Ом АНТЕННА
3. 220p Конденсатор
4. 2.Конденсатор 2u
5. 1N4148 Диод
6. Зуммер
7. Резистор 50 Ом
8. Резистор 3 Ом
9. Резистор 2,4 Ом
10. Резистор 130 кОм
11. Резистор 1,3 Ом
12. OPA344 Операционный усилитель
13. Потенциометр 5 кОм
14. Потенциометр 10 кОм

Связанное содержание

Патент США на схему шумоподавления радиоприемника с автоматической регулировкой порога шумоподавления Патент (Патент №6,208,848, выданный 27 марта 2001 г.)

Настоящая заявка является продолжением международной заявки №PCT FR97 / 00134, подана 23 января 1997 г.

Уровень техники

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к схеме шумоподавления для радиоприемника, предназначенной для приема случайных сообщений.

2. Описание родственного искусства

Одним из типичных примеров радиоприемника вышеупомянутого типа является устройство, которое в настоящее время является частью системы передатчика / приемника, использующей, в частности, амплитудную модуляцию для радиосвязи, в частности голосовой связи, между людьми.В зависимости от страны используемые частоты находятся в диапазоне от 26 МГц до 28 МГц, обычно называемом «гражданским диапазоном».

По самой своей природе время, в которое происходит обмен данными в этой полосе частот, является случайным, так что для приема сообщений приемник должен быть установлен в режим ожидания после установки его на конкретный канал в данной полосе частот, так что если вызывающий абонент переходит на этот канал, сообщение получено, так что пользователь может ответить, если необходимо, используя передатчик своей собственной установки.Следовательно, громкоговоритель или другой звуковой преобразователь, подключенный к приемнику, должен быть постоянно подключен к выходу приемника в режиме ожидания.

Таким образом, когда система передатчика / приемника вышеупомянутого типа работает в режиме амплитудной модуляции, если не приняты особые меры, приемник подает в громкоговоритель не только полезный речевой сигнал, если таковой имеется, но также непрерывный звуковой сигнал, производимый приемником. от всех форм помеховых сигналов и атмосферных шумов, достигающих приемной антенны.В этих условиях пользователь постоянно слышит фоновый шум, содержащий целый диапазон слышимых частот (белый шум), который через некоторое время становится крайне неприятным.

Вот почему в течение многих лет этот тип приемников оснащался схемой шумоподавления. Это устройство автоматически снижает уровень звука, выводимого преобразователем звука, при отсутствии полезного сигнала и восстанавливает этот уровень звука, как только принимаемый сигнал становится достаточно высоким.

U.С. Пат. В US 2770721 раскрыт радиоприемник, оборудованный схемой шумоподавления, управляемой напряжением, полученным из двух составляющих напряжения, сформированных следующим образом.

Выход детектора подключен к фильтру, который различает в спектре детектора полосу частот, начинающуюся со слышимой частоты 1000 Гц. Выходной сигнал фильтра усиливается и выпрямляется, чтобы получить первую составляющую напряжения сигнала управления шумоподавлением.

Радиоприемник предшествующего уровня техники описан со ссылкой на две версии, одна для частотной модуляции, а другая для амплитудной модуляции.Версия приемника с частотной модуляцией включает в себя, по меньшей мере, один ограничитель, из которого выводится вторая составляющая напряжения, которая вместе с первой составляющей напряжения формирует результирующее уже упомянутое управляющее напряжение шумоподавителя.

Кроме того, усилитель, подключенный к фильтру для создания первой составляющей напряжения, включает в себя устройство для ручной регулировки порога шумоподавления, которое должно быть наложено на систему и от которого работает схема шумоподавления.

В приведенном выше документе также показана схема приемника с амплитудной модуляцией.В приемниках такого типа обычно нет ограничителя амплитуды. Однако в этой второй версии приемника, описанного в обсуждаемом документе, добавлены два ограничителя амплитуды (их обычно можно не использовать в приемнике с амплитудной модуляцией), так что второй компонент напряжения, упомянутый выше, доступен, так что сигнал управления шумоподавлением могут быть «искусственно» сгенерированы таким же образом, как описано в контексте приемника с частотной модуляцией.

В обоих вариантах ресивера, описанного в U.С. Пат. В № 2,770,721 пользователь должен вручную отрегулировать порог шумоподавления, используя потенциометр, связанный с усилителем, который усиливает шумовой сигнал на выходе детектора.

Помимо того, что вариант с амплитудной модуляцией излишне сложен из-за наличия двух ограничителей амплитуды, он имеет ряд других недостатков. Прежде всего, уровень шума в сигнале, достигающем антенны приемника, непостоянен и зависит от целого ряда весьма случайных факторов, например времени суток (из-за движений верхних слоев атмосферы), местных условий приема, особенно если приемник находится на борту транспортного средства (проезжает под мостом или через туннель), солнечные пятна, изменяющиеся условия распространения и т. д.

Вот почему настройка порога шумоподавления полезна, чтобы пользователи могли делать все возможное, чтобы отслеживать изменяющиеся условия уровня шума в принимаемом сигнале, отсюда и включение в приемник предшествующего уровня техники потенциометра ручной настройки, упомянутого ранее. Однако, помимо недостатка необходимости частой регулировки порога шумоподавления в соответствии с вариациями уровня принимаемого шума (особенно в случае приемника на борту транспортного средства), существует также риск того, что пользователь настроит порог шумоподавления на время, когда уровень принимаемого шума высок, в результате чего не только шум, но и все полезные сигналы ниже установленного уровня будут устранены.Однако, если уровень принятого шума впоследствии снизится, пользователь не зарегистрирует это, потому что приемник будет молчать, даже если полезные передачи, полученные на умеренном уровне, больше не погребены в шуме, уровень которого упал. Таким образом, такие передачи можно было бы принимать нормально, но они исключаются, поскольку ручная регулировка автоматической системы шумоподавления не была изменена в соответствии с новым, более низким уровнем шума.

Еще одним недостатком приемника предшествующего уровня техники (как в версиях с частотной модуляцией, так и в версиях с амплитудной модуляцией) является тот факт, что первая составляющая напряжения сигнала управления шумоподавлением формируется на основе большой части энергии, представленной желаемым голосом. частоты, обычно от 1000 Гц.

Таким образом, шумоподавитель мог бы работать без необходимости, если бы полезный сигнал содержал большую часть этих более высоких частот в голосовом спектре, передаваемом системой радиосвязи. Вот почему приемник предшествующего уровня техники должен компенсировать это, генерируя третью составляющую напряжения, используемую при генерации сигнала управления шумоподавлением, действующую против первой составляющей и основанную на более низких частотах в голосовом спектре. Это дополнительно усложняет систему и создает риск искажения полезной информации, которую пользователь должен обычно получать, если последняя информация полностью или периодически состоит из частот выше 1000 Гц.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является устранение всех описанных недостатков и создание схемы шумоподавления для радиоприемника, в которой регулировка порога шумоподавления является полностью автоматической.

Таким образом, изобретение состоит в схеме шумоподавления с автоматической регулировкой порога шумоподавления для радиоприемника того типа, который приспособлен для приема звуковых частот, передаваемых несущей радиочастоты, причем упомянутый приемник включает в себя схемы настройки, по крайней мере, один детектор, средства для усилитель звуковых частот и преобразователь звука, причем указанная схема шумоподавления содержит:

средство переключения, подключенное к указанным средствам усилителя и способное прерывать или устанавливать соединение звукового частотного сигнала от указанного детектора к указанному преобразователю звука,

фильтр и средство детектора для создания сигнала управления шумоподавлением из частотного спектра, содержащегося в выходном сигнале указанного детектора,

, отличающийся тем, что

упомянутые средства фильтра и детектора приспособлены для формирования упомянутого сигнала управления в соответствии с энергией, содержащейся в полосе частот упомянутого спектра звуковых частот, соответствующей исключительно частотам вне полосы частот сигнала, представляющего передачу звуковых частот, передаваемую принятым передатчиком, и

тем, что упомянутый фильтр и средство детектора подключены к компаратору, также подключенному к средству фиксации порога для создания упомянутого сигнала управления шумоподавлением путем сравнения с заранее определенным фиксированным пороговым значением.

Из-за вышеупомянутых функций порог шумоподавления определяется непрерывно и полностью автоматически, без необходимости вручную настраивать порог, сигнал достигает громкоговорителя приемника только в том случае, если отношение сигнал / шум имеет приемлемое значение для удовлетворительного прослушивания нужна информация.

Патент США. В US 4044309 раскрыто использование схемы шумоподавления, в которой сигнал генерируется с выхода детектора посредством фильтра, настроенного на полосу частот от 4000 Гц до 15000 Гц, т.е.е. вне диапазона частот тонального сигнала. Однако в этом случае выходной сигнал фильтра сравнивается с уровнем речевого сигнала, и на основе этого сравнения генерируется шумоподавляющий сигнал.

Схема шумоподавления, описанная в этом предыдущем патенте, обеспечивает только частичное ослабление сигнала звуковой частоты, подаваемого на звуковой преобразователь, во всех случаях, когда принимаемый передатчик не модулируется и, в частности, если динамик на передающем конце думает или « колеблется, что он хочет сказать ».Это вызывает очень неприятную трещину в преобразователе звука каждый раз, когда схема внезапно ослабляет сигнал, когда говорящий перестает говорить, хотя передатчик продолжает передачу, и каждый раз, когда схема восстанавливает воспроизведение, когда говорящий снова начинает говорить.

В соответствии с другими особенностями изобретения упомянутые фильтр и средство детектора соединены с упомянутым компаратором посредством суммирующего устройства, приспособленного для суммирования упомянутого сигнала шумоподавления и сигнала, представляющего уровень РЧ сигнала от упомянутого детектора, и упомянутый компаратор приспособлен для сравнения эта сумма с указанным фиксированным пороговым значением.

Указанные средства фильтра и детектора могут быть соединены либо с AM-детектором, либо с FM-детектором радиоприемника, содержащего схему шумоподавления согласно изобретению. Если приемник способен принимать сигналы AM и FM, средства фильтра и детектора, формирующие упомянутый сигнал управления, предпочтительно соединяются с детектором AM приемника.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие особенности и преимущества изобретения станут очевидными из следующего описания, приведенного только в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

РИС.1 — сильно упрощенная блок-схема части радиоприемника, оснащенного автоматически настраиваемой схемой шумоподавления согласно изобретению;

РИС. 2 показывает ряд пояснительных графиков, иллюстрирующих работу схемы шумоподавления с ручной регулировкой порога шумоподавления и схемы шумоподавления по изобретению, в которой регулировка порога шумоподавления полностью автоматическая;

РИС. 3 — подробная принципиальная схема средств фильтра и детектора для использования в приемнике, показанном на фиг.1;

РИС. 4A-4C — графики, иллюстрирующие теорию изобретения; и

РИС. 5 и 6 показаны два варианта осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

РИС. 1 представляет собой схему части радиоприемника, оборудованного схемой шумоподавления в соответствии с изобретением с автоматической регулировкой порога шумоподавления. Приемник обычно содержит обычные схемы настройки, из которых показана только последняя схема 1, и составляет каскад промежуточной частоты.

Каскад 1 промежуточной частоты соединен с детектором 2, за которым следует переключающая схема 3. Последняя подключена к каскаду 4 усилителя мощности, управляющему громкоговорителем 5, и все это известно само по себе. Детектор 2 выдает сигнал звуковой частоты и напряжение постоянного тока, уровень которого соответствует принятому уровню радиочастоты.

Схема переключателя 3 подключена к компаратору 6, приспособленному для сравнения фиксированного порогового значения, установленного в пороговой схеме 7, с суммарным сигналом, установленным в суммирующем узле 8.

Суммирующий узел 8 принимает напряжение постоянного тока, представляющее уровень RF, через соединение 9, подключенное к детектору 2, и напряжение регулировки шумоподавителя. В контексте изобретения это последнее напряжение может подаваться с помощью схемы 10 ручной регулировки, которая включает в себя регулируемый вручную потенциометр, но следует подчеркнуть, что эта схема ручной регулировки может быть полностью опущена на практике, единственная причина для ее включения здесь состоит в том, что что он позволяет проиллюстрировать преимущества изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники.

В целях пояснения, напряжение на курсоре потенциометра 10 может быть подано на узел 8 через переключатель 11, который на данный момент предположительно находится в «ручном» положении, показанном пунктирной линией.

Сумма сравнивается с порогом шумоподавления, подаваемым схемой 7 в компараторе 6, выходная схема которого управляет схемой переключения 3.

РИС. 2 иллюстрирует поведение части схемы с фиг. 1 только что описан как функция времени.Ось времени разделена на восемь периодов с t1 по t8, каждый из которых соответствует ситуации, которая может возникнуть, когда приемник ожидает желаемых сообщений. Продолжительность этих периодов выбрана произвольно и различна, чтобы показать, что в действительности периоды могут иметь продолжительность, которая зависит только от обстоятельств.

Фиг. 2 графики показывают напряжения в точках на фиг. 1 схема, обозначенная теми же ссылочными буквами от a) до f). График a) показывает уровень РЧ, примеры p1 и p2 показывают, что уровень принимаемого полезного сигнала выше, чем уровень шума, даже если последний сохраняется на уровне, немного меньшем, чем уровень полезного сигнала.

Пороговая схема 7 устанавливает пороговое значение si, при котором соединение между усилителем 4 и детектором 2 разрывается. В противном случае к извещателю 2 подключается усилитель 4.

Если предположить, что порог шумоподавления можно регулировать вручную, как это всегда было в предшествующем уровне техники, система будет работать следующим образом в течение восьми периодов, показанных в пункте a) на фиг. 2.

В течение периода t1 РЧ-сигнал формируется из шума на уровне n1, который дает в b) отрицательное напряжение Vd1 на выходе детектора 2.Предположим, что пользователь вручную выбрал низкое значение порога шумоподавления с помощью потенциометра 10, что означает в c) низкое положительное напряжение Vm1, приложенное к суммирующему узлу 8 схемой ручной настройки 10. Напряжения Vd и Vm имеют противоположные полярности и их значения таковы, что напряжение Vs, возникающее в результате суммирования в узле 8 и представленное в d), немного отрицательно и во всех случаях значительно меньше порогового значения s1 (напряжение Vs1). Следовательно, к детектору 2 подключается усилитель 4, и шум ощущается в громкоговорителе 5.

Предположим, что в течение периода t2 пользователь больше не желает слышать шум в громкоговорителе 5. С этой целью и снова вручную с помощью потенциометра 10 пользователь поднимает порог шумоподавления, увеличивая напряжение в c) до значения Vm2 до тех пор, пока напряжение в d) не достигнет порога шумоподавления s1. Затем переключающая схема 3 отключает усилитель 4 от детектора 2, так что громкоговоритель 5 остается тихим.

Период t3 соответствует появлению в РЧ-сигнале несущей p1 (график a), которая может нести полезную информацию.Уровень этой несущей выше уровня шума. Обнаруженное отрицательное напряжение увеличивается, и значение в b) падает до уровня Vd2, при этом напряжение Vm остается на том же уровне Vm2. В этих условиях напряжение Vs в d) падает ниже порогового значения s1, в результате чего компаратор 6 дает команду переключающей схеме 3 на подключение усилителя 4 к детектору 2. Требуемая связь на носителе p1 может быть затем воспринята в сигнале. громкоговоритель. В течение периода t2 напряжение Vm устанавливается равным порогу шумоподавления, и небольшое повышение уровня РЧ на этапе а) из-за несущей p1 активирует усилитель 4.

В течение периода t4 ни уровень радиосигнала, ни ручная регулировка не меняются, но несущая p1 исчезла или оказалась скрытой в шуме, уровень которого увеличился. Следовательно, значения напряжений Vd в b) и Vs в d) сохраняются, и усилитель 4 остается подключенным. Громкоговоритель воспроизводит шум.

В течение периода t5 напряжение ручной регулировки изменяется для восстановления молчания (значение Vm3 в c)). Это увеличивает напряжение Vs в точке d) до порогового значения s1 и отключает усилитель 4.

Период t6 соответствует дальнейшему увеличению принимаемого уровня шума n3. Напряжение Vd в точке b) падает (значение Vd3) и, если напряжение регулировки Vm в точке c) не изменяется оператором, напряжение Vs в точке d) падает ниже порогового значения si, и усилитель 4 подключается. Громкоговоритель 5 воспроизводит шум.

Период t7 имеет те же последствия, что и период t5, а период t8 имеет те же последствия, что и период t3, за исключением уровней различных сигналов.В течение периода t8 высокочастотный сигнал снова содержит несущую p2, содержащую желаемую связь.

В только что рассмотренных случаях ясно видны недостатки ручной регулировки. Если порог шумоподавления установлен для устранения шума в период t5 (Vm & равняется Vm3), например, и если уровень шума затем падает, например, до нижнего уровня периода t3, несущая p1, появляющаяся в течение этого периода, не будет воспринимается, потому что громкоговоритель 5 отключен в это время при условии, что напряжение Vs в d) продолжает достигать порогового значения s1.Требуемое сообщение не передается на громкоговоритель.

Изобретение решает эту проблему, обеспечивая средства для автоматической регулировки порога шумоподавления, устраняя необходимость в потенциометре 10.

Соответственно, в соответствии с изобретением, выход детектора 2 соединен с каскадом 12 фильтра, соединенным с детекторным каскадом 13. Выход детекторного каскада 13 выдает сигнал автоматической настройки Vb в e), который подается на переключатель 11 должен быть передан суммирующему узлу 8, когда переключатель 11 установлен в положение, соответствующее автоматической регулировке порога шумоподавления.

РИС. 3 представляет один пример фильтра 12, используемого для реализации изобретения. Стабилитрон 14 определяет рабочий уровень постоянного тока фильтра. Он подключен последовательно с резистором R6 к источнику напряжения (не показан), который выдает напряжение Vcc. В данном примере каскад 12 фильтра состоит из двух идентичных секций 12A и 12B фильтра, соединенных последовательно между входом 15 и выходом 16. Полоса пропускания двух секций 12A и 12B фильтра настроена на диапазон выше 3000 Гц, я.е. выше диапазона речевых частот этот диапазон предпочтительно простирается от 3000 Гц до 8000 Гц, при практической реализации предпочтительно используется диапазон от 4000 Гц до 7000 Гц.

Значения компонентов двух секций, указанных на фиг. 3 соответствуют этому последнему предпочтительному диапазону, но следует отметить, что эти значения приведены здесь только в качестве примера, как и значения компонентов каскада детектора 13. Каждая секция фильтра содержит операционный усилитель 17, который может быть тип TL082, например, доступный со склада.Этот усилитель увеличивает уровень сигнала, учитывая, что схема настройки приемника имеет тенденцию ослаблять части спектра за пределами полосы частот полезного сигнала связи.

Выход 16 второго каскада 12B фильтра соединен с каскадом 13 детектора, который включает в себя двухполупериодный выпрямитель, содержащий диоды D2 и D3 и сглаживающий конденсатор C7. Выпрямитель подключен к последовательно соединенной комбинации резистора R8, регулировочного потенциометра RV1 и диода D4.Потенциометр RV1 регулирует базовый уровень детекторного каскада 13. Он устанавливается раз и навсегда производителем, и поэтому его роль никоим образом не сравнима с ролью потенциометра 10 для ручной регулировки порога шумоподавления. Также потенциометр RV1 можно заменить постоянными резисторами, установленными производителем.

РИС. 4A-4C графически иллюстрируют реализацию изобретения, представляя частотный спектр на входе детектора 2, приемник настроен на канал C0 с несущей частотой FC0, спектр также содержит сигналы на соседних каналах C0−1 и C0 & plus. ; 1 с соответствующими несущими частотами FC0−1 и FC0 & plus; 1, сильно ослабленными каскадами настройки приемника.

РИС. 4A показан прием сигнала амплитудной модуляции или частотной модуляции с двойной боковой полосой. Расстояние между несущими частотами FC0, FC0−1 и FC0 & plus; 1 составляет 10 кГц в представленном примере, который, в частности, касается полосы частот гражданина, в которой каналы находятся на частотах в диапазоне от 26 МГц до 28 МГц, в зависимости от национального законодательства. .

Фиг. На графике 4A показаны лепестки L1 и L2 двух требуемых боковых полос, простирающиеся в диапазоне частот примерно 3000 Гц по обе стороны от центральной несущей частоты FC0, и два лепестка L3 и L4, которые ограничивают боковые полосы, не содержащие информации, относящейся к желаемой связи и фильтру. поэтому этап 12 настроен на соответствующие звуковые частоты.Энергия, представленная этими боковыми полосами L3 и L4, зависит от общего уровня шума, достигающего антенны приемника и, следовательно, появляющегося на выходе детектора 2. В результате выход 16 каскада 12 фильтра выдает сигнал с амплитуда, которая зависит от уровня принимаемого шума. Этот сигнал выпрямляется в каскаде 13 детектора, который вырабатывает постоянное напряжение Vb, значение которого зависит от уровня принимаемого шума. Другими словами, изменения напряжения Vb в точке e) (фиг.2) представляют информацию, с помощью которой можно автоматически регулировать порог шумоподавления, чтобы учесть условия приема, в которых работает приемник, без влияния энергии, содержащейся в лепестках L1 и L2, содержащих полезную связь. Таким образом, регулировка порога шумоподавления выполняется автоматически, и уровень этого порога всегда соответствует значению, необходимому для устранения нежелательного шума в громкоговорителе в периоды тишины, в течение которых полезный сигнал не принимается, и для передачи полезного сигнала на громкоговоритель с правильным уровень, как только он достигнет приемника.Полезный сигнал вызывает появление напряжения на выходе детектора 2, которое после суммирования в узле 8 составляет напряжение (Vauto в f)) ниже порога шумоподавления, в результате чего усилитель 4 подключается к детектору. 2.

РИС. 4B и 4C показывают, что концепция изобретения может также применяться в присутствии амплитудной модуляции с одной боковой полосой, причем одна боковая полоса является верхней на фиг. 4B и нижний на фиг. 4С. Обратите внимание, что изобретение в равной степени применимо к ситуациям, использующим угловую частоту или фазовую модуляцию (см. Фиг.4А).

Графики е) и f) фиг. 2 показано, как каскад 12 фильтра и каскад 13 детектора участвуют в автоматической настройке порога шумоподавления. Понятно, что напряжение Vb в точке е) отслеживает только уровень шума в РЧ-сигнале во все периоды с t1 по t8. В результате, учитывая периоды t3 и t4, например, в случае автоматической регулировки (переключатель 11 в положении, показанном полной линией на фиг.1), напряжение Vauto (график f) показывает разные значения в течение этих периодов, тогда как в в случае ручной настройки напряжение Vs в d) имеет те же значения.Следовательно, в автоматическом режиме, в котором переключатель 11 находится в положении, показанном на фиг. 1, громкоговоритель открыт в течение периода t3, так что желаемое сообщение, содержащееся в несущей p1, может быть услышано, но закрывается в течение периода t4 вместо того, чтобы быть открытым, как в ситуации ручной настройки.

Аналогичным образом, в течение периода t6 напряжение Vauto в точке f) вызывает тишину, несмотря на то, что появляется более высокий уровень шума, который в случае ручной настройки может привести к подключению громкоговорителя 5.

Подводя итог, можно сказать, что благодаря изобретению при автоматической настройке режима порога шумоподавления поведение приемника изменяется по сравнению с поведением в ручном режиме настройки этого порога в течение периодов t1, t4 и t6 в том смысле, что автоматической регулировки порога шумоподавления без необходимости настраивать последний вручную.

Очевидно, что в режиме автоматической регулировки порога шумоподавления устраняется риск того, что пользователь установит порог слишком высокого уровня, что помешало бы пользователю принимать сообщения, в которых уровень РЧ немного выше, чем уровень шума.

Наконец, обратите внимание, что, как показано на фиг. 1, режимы автоматической и ручной настройки могут сосуществовать в одних и тех же схемах шумоподавления по изобретению для автоматической регулировки порога шумоподавления, так что пользователь имеет возможность управлять приемником в любом из этих режимов. Тем не менее, очевидно, что наличие компонентов, обеспечивающих ручную регулировку (потенциометр 10), не является обязательным для того, чтобы изобретение было полностью реализовано на практике.

РИС. 5 показан один вариант схем шумоподавления согласно изобретению с автоматической регулировкой порога шумоподавления в радиоприемнике, способном принимать сигналы амплитудной модуляции и сигналы частотной модуляции обычным способом.

В этом случае промежуточный каскад 1 соединен с детектором 2 амплитудной модуляции, от которого берутся входной сигнал на фильтр 12 и сигнал уровня РЧ на переключатель 8. Каскад промежуточной частоты также соединен с детектором 2a частотной модуляции, детектор 2 или детектор 2a соединен с переключателем 3 селектором 18. Обратите внимание, что фиг. Ситуация 5 иллюстрирует тот факт, что схема шумоподавления по изобретению не может иметь средства для ручной регулировки порога шумоподавления.

РИС. 6 показан другой вариант изобретения, в котором схема шумоподавления встроена в приемник радиосигнала с амплитудной модуляцией. Здесь промежуточный каскад 1 соединен с детектором 2 сигнала амплитудной модуляции, который соединен со схемой переключателя 3. Фильтр 12 соединен с другим детектором 2а сигнала частотной модуляции, который в этом случае используется исключительно для подачи входного сигнала фильтра. 12. Также здесь нет возможности для ручной настройки порога шумоподавления.

Конструкция детектора огибающей

с выпрямителем и пиковым детектором

В современном мире недорогих и высокопроизводительных микроконтроллеров мысли об обработке сигналов с помощью аналогового оборудования иногда могут быть отодвинуты на второй план. Возможно, для этого есть веская причина, поскольку за несколько долларов или меньше микроконтроллер может программно позаботиться о многих задачах обработки. Однако иногда аналоговое решение все же уместно.

Здесь мы будем говорить о трех связанных схемах обработки сигналов, которые могут быть построены с диодом, резистором и конденсатором.Эти три элемента сами по себе могут обрабатывать сигналы как преобразователь переменного тока в постоянный, пиковый детектор или детектор огибающей. Эксперименты проводились в контексте звуковых волн, но есть и другие важные применения, такие как демодуляция радиочастот AM.

Построение от необработанного аудиосигнала до выпрямителя, пикового детектора и детектора огибающей.

Импульсный сигнал + диод = однополупериодный выпрямитель

Управляемая синусоида синего цвета; выпрямленный сигнал желтого цвета

Выпрямители преобразуют источник питания переменного тока в выход постоянного тока.Один из самых простых способов сделать это — использовать диод, позволяющий току проходить только в одном направлении. Это отсекает нижнюю половину синусоидальной волны, оставляя серию положительных импульсов с промежутками между ними. Для сглаживания можно использовать конденсатор. При правильной настройке такая схема называется пиковым детектором.

Полупериодный выпрямитель + конденсатор = пиковый детектор

Аудиосигнал синего цвета; желтый — емкостной пиковый детектор

Если вас интересует максимальное напряжение переменного выпрямленного сигнала, например звуковой волны, его можно сохранить с помощью конденсатора.Конденсатор подключается между катодом диода и землей сигнала, быстро заряжаясь почти до максимального напряжения, которое подается на входе. К двум выводам конденсатора можно подсоединить осциллограф или мультиметр, чтобы всегда показывать это максимальное значение… теоретически.

На самом деле нет идеальных компонентов, и конденсаторы со временем разряжаются. В зависимости от настройки схемы вы действительно увидите, что пиковый уровень уменьшается сам по себе, если не заряжается положительным сигналом.

Детектор пиковых значений + резистор = детектор огибающей

Обнаружение пиков следует за тенденциями формы волны, но для правильного использования потребуются надлежащая настройка и корреляция.

Пиковый уровень заряда со временем естественным образом снижается, но если бы этот разряд контролировался, вы могли бы заставить его двигаться, так сказать, на вершине формы волны. Это достигается путем добавления резистора для разряда конденсатора с заданной скоростью, примерно следуя «огибающей» формы волны (как показано на изображении выше). Такая схема называется детектором огибающей.

Для получения вышеуказанной формы сигнала использовался конденсатор емкостью 10 мкФ с резистором 10 кОм. Эти значения были выбраны через постоянную времени RC tau (τ), которая равна времени (в секундах), необходимому для разряда цепи резисторного конденсатора до ~ 36.8% от первоначальной стоимости, выраженной как:

τ = RC

R в омах, а C — емкость в фарадах. Я уже использовал конденсатор 10 мкФ (или 0,00001 Ф) для пикового детектора, и разряд в 0,1 секунды казался хорошим местом для начала. Следовательно, значение R составило τ / C, или 0,1 / 0,00001 = 10 000 Ом. Как видно на изображении выше, это демонстрирует основную концепцию, но некоторая настройка значений, возможно, с использованием потенциометра или триммера, вероятно, сделает корреляцию намного лучше.

Макетная экспериментальная установка на фазе пикового детектора. В некоторых экспериментах одновременно использовались левый и правый сигнальные выходы.

Если вам нужно изменить звуковой сигнал, демодулировать радиоволны или, возможно, найти новое приложение для робототехники или обработки сигналов, не забудьте про скромную схему конденсатор / диод / резистор. Такая установка может быть отличным способом очистить сигнал перед его отправкой на ваш микроконтроллер или, возможно, даже полностью заменить цифровую электронику, в зависимости от вашего приложения.