Domácí rádia

Při vývoji tohoto rádia bylo úkolem vytvořit snadno replikovatelnou konstrukci, která má minimum vinutých částí, má dostatečnou kvalitu zvuku a hlasitosti a je schopna pracovat v širokém rozsahu napájecích napětí.

Výsledkem je design, který obsahuje tři moderní mikroobvody:
KS1066XA1 (K174XA2) - přímo samotné rádio
BA3822L ekvalizér
TDA2030 - basový zesilovač
Každá cesta je vyrobena jako samostatný modul (nákresy desek s plošnými spoji jsou uvedeny níže).

Obecné specifikace rádiového přijímače jsou následující:
1. Citlivost při poměru signál / šum 26 dB ............... 6 μV / m
2. Frekvenční rozsah příjmu .................... VHF 65,8-73 MHz nebo FM 88-108 MHz
3. Koeficient nelineárního zkreslení není větší než .................. 2 %
4. Šířka pásma akvizice APCG .........................300 kHz
5. Rozsah napájecího napětí ...................4,5-25 V (nominální 6-20 V)
6. Výstupní výkon při zátěži 4 ohmy při napájecím napětí 20 V .......... 6 W

PSU, pro napájení 6V (4 AA baterie) rádiového přijímače z jedné 1,5V baterie.

Navrhovaný napájecí zdroj (PSU) rádiového přijímače je vyroben na bázi nízkonapěťového měniče napětí 1,5 ... 6,0 voltů a je určen k napájení nízkoenergetických domácích zařízení (zejména rádiového přijímače) z jedna AA baterie s napětím 1,5 V.

Střídač má dobrý výkon s minimem vstupních prvků.

Fotografie 2 Vnější pohled na napájecí kazetu rádia před dokončením.

Nástroj

Fotografie 3 Nástroj

Systémměnič napětí

Fotografie 4Systémměnič napětí 1,5v - 6,0v

Na tranzistorech VT1 a VT2 byl sestaven vysokofrekvenční pulzní generátor push-pull (blok A1) na základě obvodu A. Chaplygin, „Radio 11.2001, str. 42“. Proud kladné zpětné vazby protéká sekundárními vinutími transformátoru T1 a zátěží zapojenou mezi obvod + 6V a společný vodič. Na pulzní generátor navazují uzly pro stabilizaci, úpravu a filtraci výstupního napětí.

Výhody zařízení

Místo vf usměrňovače napětí jsou použity přechody báze-emitor tranzistorů samotného generátoru, což umožňuje vyloučit usměrňovací jednotku zařízení.

Hodnota základního proudu je úměrná hodnotě proudu v zátěži, což činí převodník velmi ekonomickým.

Díky proporcionálnímu řízení proudu tranzistorů se snižují spínací ztráty a zvyšuje se účinnost měniče až na 80 %.

Když zátěž klesne na nulu, oscilace generátoru se zastaví, což může automaticky vyřešit problém správy napájení.

Proud z baterie se při absenci zátěže prakticky nespotřebovává. Převodník se sám zapne, když potřebuje něco napájet a vypne se při vypnutí zátěže.

Zhotovení transformátoru pro měničový generátor impulsů

Magnetický obvod transformátoru T1 pulzního generátoru je prstenec K10x5x2 z feritu 2000NM (foto 5). Můžete si vzít prsten ze staré základní desky.

Krok 1. Před navinutím transformátoru připravte feritový kroužek. Aby drát vinutí nepoškodil jeho izolaci, otupte ostré hrany kroužku jemnozrnným brusným papírem nebo jehlovým pilníkem.

Foto 5 Feritový kroužek a fluoroplastová páska

Krok 2 Naviňte izolační těsnění kolem kroužku, abyste zabránili poškození izolace vodiče (foto 6). K tomu můžete použít pauzovací papír, lavsan nebo fluoroplastovou pásku.

Foto 6 Prstencová izolace

Krok 3 Vinutí transformátoru: primární vinutí (I a II) - 2 x 4 závity, sekundární vinutí (III a IV) - 2 x 25 závitů izolovaného drátu značek PEV, PETV, o průměru 0,15-0,30 mm. Můžete také použít drát značky PELSHO, MGTF (foto 7.9) nebo jiný izolovaný drát. To povede k vytvoření druhé vrstvy vinutí, ale zajistí spolehlivý provoz měniče napětí.

Každý pár vinutí je navinut dvakrát přeloženým drátem (foto 7).

Fotografie 7 Navíjenítransformátor

Nejprve se navinou sekundární vinutí lll a lV (2 x 25 závitů) - (foto 8).

Foto 8 Pohled na sekundární vinutítransformátor III a IV

Poté se také ve dvou drátech navinou primární vinutí l a ll (2 x 4 závity).

Výsledkem je, že každé z dvojitých vinutí bude mít 4 vodiče - dva na každé straně vinutí (foto 9).

Fotografie 9 Zobrazittransformátor po vinutí

Při navíjení všech cívek je nutné přesně dodržet jeden směr vinutí a označit začátek a konec vinutí. Pokud tyto podmínky nejsou splněny, generátor se nespustí.

Začátek každého vinutí je na schématu označen tečkou na výstupu. Aby nedošlo k záměně, můžete dráty vycházející zespodu brát jako začátek všech vinutí a závěry shora jako konec všech vinutí.

Krok 4 Spojujeme připájením drátu konce vinutí (III) a drátu začátku vinutí (IV). Ukazuje se sekundární cívka transformátoru T1 s centrálním výstupem. Totéž uděláme s vinutími l a ll primární cívky.

Sestavení měniče napětí

Pro práci v malých výkonových měničích, jako v našem případě, jsou vhodné tranzistory VS548V, A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21.

Tranzistory by měly být vybírány na základě přípustných hodnot proudu báze tranzistoru (musí překročit zatěžovací proud) a zpětného napětí báze emitoru (musí přesahovat výstupní napětí převodníku).

Převodník sestavíme podle schématu na univerzální desce plošných spojů (foto 10). Vstup, výstup a společná sběrnice převodníku jsou vyvedeny ohebným lankem.

Foto 10 Konvertor 1,5 - 6,0 voltů.

Photo 11 Converter (boční pohled)

Pro napájení digitálního multimetru z 1 AA baterie, místo 9 V korunky, jsem nedávno sestavil tento převodník. I když z něj můžete napájet cokoliv, ne nutně testery. Na rozdíl od specializovaných je zde pouze pár tranzistorů a cívka. Sklopná montáž přímo na konektor baterie. V takovém případě bude snadné odpojit a vrátit "korunu".

Energeticky nejnáročnějším režimem v multimetru je kontinuita. Pokud napájecí napětí prudce klesne, když jsou sondy uzavřeny, musíte zvětšit průměr drátu L2 (zastaveno na 0,3 mm PEV-2). Průměr drátu L1 není kritický, použil jsem 0,18 mm a pouze z důvodu "přežití", protože tenčí se mohou náhodně utrhnout. V důsledku toho jsem tento obvod sestavil s kroužkem D \u003d 12 d \u003d 7 h \u003d 5 mm na VT1 2SC3420 - čerpá 100 V bez zátěže, ukázalo se, že je nejlepší (R1 \u003d 130 Ohm). Úspěšně testován také KT315A (slabý, R1 = 1 kOhm), KT863 (dobře pumpuje).

Ladění schématu

Odpojíme ZD1, místo R1 dáme ladicí odpor 4,7 kOhm; jako zátěž - R \u003d 1 kOhm. Maximálního napětí na zátěži dosáhneme změnou odporu R1. Bez zátěže dává tento obvod bez problémů 100 voltů i více, takže při ladění nastavte C2 alespoň na 200V a nezapomeňte jej vybít.

Důležitý doplněk. Prsten je zde volitelný! Vezmeme hotovou tlumivku pro 330 mH a vyšší, na její vinutí navineme 20-25 závitů L1 libovolným drátem, zafixujeme smršťováním. A VŠECHNO! Lodičky ještě lepší než prsten.

Mnou testováno s VT1 2SC3420 a IRL3705 (R1 = 130 Ohm, VD1 - HER108). Tranzistor s efektem pole IRL3705 funguje dobře, ale potřebuje napájecí napětí alespoň 1 V a několik kiloohmový odpor a zenerovu diodu 6-10 V mezi hradlem a zemí. Pokud to nefunguje, vyměňte konce jednoho z vinutí. Při experimentech převodník skutečně fungoval již od 0,8 V!

U vchodu Pin=Iin*Uin=0,053A*0,763V=0,04043W

U východu Pout=Uout*Uout/Rout=6,2V*6,2V/980=0,039224W (W).

účinnost= Pout/Pin= 0,969 nebo 96,9 % – skvělý výsledek!

I když 90% je - také není slabé. Upřímně řečeno, tento obvod s kroužkem je již dlouho znám, jen jsem přidal zpětnou vazbu na Uout na tranzistoru s efektem pole a uhodl jsem namotat a použít hotovou tlumivku, protože je nepohodlné navíjet na kroužky a dokonce je příliš líný, i 20 otáček. A prsten je větší. Autor článku - Jevgenij :)

Diskutujte o článku MĚNIČ NAPĚTÍ 1,5 - 9 VOLTŮ

Co je to superregenerátor, jak funguje, jaké jsou jeho výhody a nevýhody, v jakých radioamatérských konstrukcích jej lze použít? Těmto otázkám je věnován tento článek. Super-regenerátor (také nazývaný super-regenerátor) je velmi speciální typ zesilovacího nebo zesilovacího detektorového zařízení, které má s mimořádnou jednoduchostí jedinečné vlastnosti, zejména napěťový zisk až 105 ... 106 , tj. dosáhnout milionu!

To znamená, že submikrovoltové vstupní signály mohou být zesíleny na zlomky voltu. Samozřejmě je nemožné získat takové zesílení v jednom stupni běžným způsobem, ale v superregenerátoru se používá zcela jiný způsob zesílení. Pokud si autor dovolí trochu zafilozofovat, pak nelze zcela striktně říci, že k superregeneračnímu zesílení dochází v jiných fyzikálních souřadnicích. Konvenční zesílení se provádí kontinuálně v čase a vstup a výstup zesilovače (čtyřkoncový) jsou zpravidla prostorově odděleny.

To neplatí pro dvousvorkové zesilovače, jako je regenerátor. K regenerativnímu zesílení dochází ve stejném oscilačním obvodu, do kterého je přiveden vstupní signál, ale opět plynule v čase. Superregenerátor pracuje se vzorky vstupního signálu odebranými v určitých časových okamžicích. Pak dochází k zesílení vzorkování v čase a po určité době je odebírán výstupní zesílený signál, často i ze stejných svorek nebo zásuvek, na které je připojen i vstup. Zatímco probíhá proces zesílení, superregenerátor nereaguje na vstupní signály a další vzorek je odebrán až po dokončení všech procesů zesílení. Právě tento princip zesílení umožňuje získat obrovské koeficienty, vstup a výstup není třeba oddělovat ani stínit – vždyť vstupní a výstupní signály jsou časově odděleny, a proto nemohou interagovat.

Superregenerační způsob zesílení má také zásadní nedostatek. V souladu s Kotelnikovovou-Nyquistovou větou musí být pro nezkreslený přenos obálky signálu (modulační frekvence) vzorkovací frekvence alespoň dvojnásobkem nejvyšší modulační frekvence. V případě vysílaného signálu AM je nejvyšší modulační frekvence 10 kHz, FM signál 15 kHz a vzorkovací frekvence musí být alespoň 20 ... 30 kHz (nemluvíme o stereu). Šířka pásma superregenerátoru je v tomto případě získána téměř o řád větší, tj. 200...300 kHz.

Tuto nevýhodu nelze odstranit při příjmu AM signálů a posloužila jako jeden z hlavních důvodů pro nahrazení superregenerátorů pokročilejšími, byť složitějšími superheterodynními přijímači, u kterých je šířka pásma rovna dvojnásobku nejvyšší modulační frekvence. Ač se to může zdát zvláštní, u FM se popisovaná nevýhoda projevuje v mnohem menší míře. FM demodulace nastává na sklonu rezonanční křivky superregenerátoru - FM je převedena na AM a následně detekována. V tomto případě by šířka rezonanční křivky neměla být menší než dvojnásobek frekvenční odchylky (100...150 kHz) a dosáhne se mnohem lepšího přizpůsobení šířky pásma šířce spektra signálu.

Dříve se superregenerátory vyráběly na elektronkách a široce se používaly v polovině minulého století. V pásmu VHF pak bylo málo rozhlasových stanic a velká šířka pásma nebyla považována za zvláštní nevýhodu, v některých případech dokonce usnadňovala ladění a vyhledávání vzácných stanic. Pak se objevily superregenerátory na tranzistorech. Nyní se používají v systémech rádiového ovládání modelů, EZS a jen příležitostně v rádiových přijímačích.

Schémata superregenerátorů se od schémat regenerátorů liší jen málo: pokud regenerátory periodicky zvyšují zpětnou vazbu na generační práh a pak ji snižují, dokud se oscilace nezastaví, získá se superregenerátor. Pomocné tlumicí kmity s frekvencí 20 ... 50 kHz, které periodicky mění zpětnou vazbu, jsou získávány buď ze samostatného generátoru, nebo se vyskytují v samotném vysokofrekvenčním zařízení (super-regenerátor se samozhášením).

Základní schéma regenerátoru-super-regenerátoru

Pro lepší pochopení procesů probíhajících v superregenerátoru se podívejme na zařízení znázorněné na obr. 1, který v závislosti na časové konstantě řetězce R1C2 může být jak regenerátorem, tak superregenerátorem.

Rýže. 1 Super regenerátor.

Toto schéma bylo vyvinuto jako výsledek četných experimentů a jak se autorovi zdá, je optimální z hlediska jednoduchosti, snadnosti nastavení a dosažených výsledků. Tranzistor VT1 je zapojen podle obvodu oscilátoru - indukčního tříbodového. Obvod generátoru je tvořen cívkou L1 a kondenzátorem C1, odbočka cívky je provedena blíže k vývodu báze. Vysoký výstupní odpor tranzistoru (kolektorový obvod) je tedy přizpůsoben nižšímu vstupnímu odporu (obvod báze). Napájecí obvod tranzistoru je poněkud neobvyklý - konstantní napětí na jeho bázi se rovná napětí kolektoru. Tranzistor, zejména křemíkový, může v tomto režimu dobře fungovat, protože se otevírá při základním napětí (vzhledem k emitoru) asi 0,5 V a saturační napětí kolektor-emitor je v závislosti na typu tranzistoru 0,2 ... 0,4 V. V tomto obvodu jsou kolektor i stejnosměrná báze připojeny ke společnému vodiči a energie je přiváděna přes obvod emitoru přes odpor R1.

V tomto případě je napětí na emitoru automaticky stabilizováno na úrovni 0,5 V - tranzistor pracuje jako zenerova dioda s uvedeným stabilizačním napětím. Pokud skutečně klesne napětí na emitoru, tranzistor se uzavře, proud emitoru se sníží a poté pokles napětí na rezistoru, což povede ke zvýšení napětí emitoru. Pokud se zvýší, tranzistor se více otevře a zvýšený úbytek napětí na rezistoru toto zvýšení vyrovná. Jedinou podmínkou pro správnou funkci zařízení je, aby napájecí napětí bylo znatelně vyšší - od 1,2 V a výše. Poté lze tranzistorový proud nastavit volbou rezistoru R1.

Zvažte provoz zařízení při vysoké frekvenci. Napětí ze spodní (podle schématu) části závitů cívky L1 je přivedeno na přechod báze-emitor tranzistoru VT1 a je jím zesíleno. Kondenzátor C2 je blokovací kondenzátor, pro vysokofrekvenční proudy představuje nízký odpor. Zátěž v kolektorovém obvodu je rezonanční odpor obvodu, poněkud snížený v důsledku transformace horní části vinutí cívky. Tranzistor při zesilování invertuje fázi signálu, poté je invertován transformátorem tvořeným částmi cívky L1 - provede se fázové vyvážení.

A rovnováha amplitud nutných pro samobuzení se získá při dostatečném zesílení tranzistoru. Ten závisí na proudu emitoru a je velmi snadné jej upravit změnou odporu rezistoru R1, například tím, že místo něj zařadíme například dva rezistory do série, konstantu a proměnnou. Zařízení má řadu výhod, mezi které patří jednoduchost konstrukce, snadná instalace a vysoká účinnost: tranzistor spotřebovává přesně tolik proudu, kolik je nutné pro dostatečné zesílení signálu. Přiblížení k prahu generování se ukazuje jako velmi hladké, navíc nastavení probíhá v nízkofrekvenčním obvodu a regulátor lze přenést z obvodu na vhodné místo.

Nastavení má malý vliv na ladicí frekvenci obvodu, protože napájecí napětí tranzistoru zůstává konstantní (0,5 V), a proto se mezielektrodové kapacity téměř nemění. Popsaný regenerátor je schopen zvýšit jakostní činitel obvodů v libovolném vlnovém rozsahu od LW po VKV a cívka L1 nemusí být obvodová cívka - je přípustné použít komunikační cívku s jiným obvodem (kondenzátor C1 není v tomto případě potřeba).

Takovou cívku je možné navinout na tyč magnetické antény přijímače DV-SV a počet závitů by měl být pouze 10-20 % počtu závitů obrysové cívky, Q-násobič na bipolární tranzistor je levnější a jednodušší než na polním. Regenerátor je vhodný i pro řadu KB, pokud anténu zapojíte do obvodu L1C1 buď komunikační cívkou nebo malým kondenzátorem (až zlomky pikofaradu). Nízkofrekvenční signál je odebírán z emitoru tranzistoru VT1 a přiváděn přes oddělovací kondenzátor s kapacitou 0,1 ... 0,5 mikrofaradu do AF zesilovače.

Při příjmu stanic AM poskytoval takový přijímač citlivost 10 ... 30 μV (zpětná vazba pod prahem generace) a při příjmu telegrafních stanic v rytmech (zpětná vazba nad prahem) - jednotky mikrovoltů.

Procesy vzestupu a poklesu kmitů

Ale zpět k superregenerátoru. Nechť je přivedeno napájecí napětí k popsanému zařízení ve formě impulsu v čase t0, jak je znázorněno na Obr. 2 nahoře.

Rýže. 2 vibrace.

I když tranzistorové zesílení a zpětná vazba stačí ke generování, oscilace v obvodu nenastanou okamžitě, ale po nějakou dobu τn porostou exponenciálně. Podle stejného zákona dochází k doznívání kmitů po vypnutí napájení, doba doznívání se označuje jako τs.

Rýže. 3 Oscilační obvod.

Obecně je zákon vzestupu a poklesu fluktuací vyjádřen vzorcem:

Ukont = U0exp(-rt/2L),

kde U0 je napětí v obvodu, ze kterého proces začal; r je ekvivalentní ztrátový odpor v obvodu; L je jeho indukčnost; t - aktuální čas. Vše je jednoduché v případě poklesu oscilací, kdy r \u003d rp (ztrátový odpor samotného obvodu, rýže. 3). Jiná je situace s rostoucími oscilacemi: tranzistor vnáší do obvodu záporný odpor - roc (zpětná vazba kompenzuje ztráty) a celkový ekvivalentní odpor se stává záporným. Znaménko mínus v exponentu zmizí a zákon růstu bude zapsán:

cont = Uсexp(rt/2L), kde r = rос - rп

Z výše uvedeného vzorce lze také zjistit dobu náběhu oscilace, vzhledem k tomu, že růst začíná od amplitudy signálu v obvodu Uc a pokračuje pouze do amplitudy U0, poté se tranzistor dostane do omezovacího režimu, jeho zesílení se sníží a oscilace amplituda se ustálí: τн = (2L/r) log(U0/Uc).

Jak můžete vidět, doba náběhu je úměrná logaritmu převrácené hodnoty úrovně přijímaného signálu ve smyčce. Čím větší je signál, tím kratší je doba náběhu. Jsou-li na superregenerátor periodicky přiváděny výkonové impulsy s frekvencí superizace (zhášení) 20...50 kHz, dojde v obvodu k zábleskům kmitů (obr. 4), jejichž trvání závisí na signálu amplituda - čím kratší je doba náběhu, tím delší je doba trvání záblesku. Pokud jsou detekovány záblesky, výstupem bude demodulovaný signál úměrný průměrné hodnotě obálky záblesku.

Samotné zesílení tranzistoru může být malé (jednotky, desítky), dostatečné pouze pro samobuzení kmitů, zatímco zesílení celého superregenerátoru, rovné poměru amplitudy demodulovaného výstupního signálu k amplitudě vstupu , je velmi velký. Popsaný režim činnosti superregenerátoru se nazývá nelineární nebo logaritmický, protože výstupní signál je úměrný logaritmu vstupu.

To přináší určité nelineární zkreslení, ale také to hraje užitečnou roli - citlivost superregenerátoru na slabé signály je větší a na silné signály méně - zde jakoby funguje přirozené AGC. Pro úplnost popisu je třeba říci, že lineární režim činnosti superregenerátoru je možný i tehdy, je-li doba trvání napájecího impulsu (viz obr. 2) menší než doba náběhu kmitů.

Ten nebude mít čas vyrůst na maximální amplitudu a tranzistor nevstoupí do omezovacího režimu. Potom se amplituda záblesku stane přímo úměrnou amplitudě signálu. Takový režim je však nestabilní - sebemenší změna zesílení tranzistoru nebo ekvivalentního odporu obvodu r povede buď k prudkému poklesu amplitudy záblesků, a následně k zesílení superregenerátoru, resp. zařízení přejde do nelineárního režimu. Z tohoto důvodu se lineární režim superregenerátoru používá jen zřídka.

Je třeba také poznamenat, že není absolutně nutné přepínat napájecí napětí, aby se objevily oscilační záblesky. Se stejným úspěchem můžete použít pomocné superizační napětí na mřížku lampy, bázi nebo hradlo tranzistoru, modulovat jejich zesílení, a tím i zpětnou vazbu. Obdélníkový tvar tlumicích kmitů také není optimální, preferuje se sinusový a ještě lépe pilový s jemným stoupáním a prudkým klesáním. V poslední verzi se super-regenerátor plynule blíží k bodu oscilace, šířka pásma se poněkud zužuje a v důsledku regenerace se objevuje zisk. Výsledné výkyvy rostou nejprve pomalu, pak rychleji a rychleji.

Pokles výkyvů je dosažen co nejrychleji. Nejpoužívanější jsou superregenerátory s autosuperizací nebo se zhášením, které nemají samostatný generátor pomocných kmitů. Fungují pouze v nelineárním režimu. Samozhášení, jinými slovy, přerušované generování, lze snadno získat v zařízení vyrobeném podle schématu na Obr. 1 je pouze nutné, aby časová konstanta řetězce R1C2 byla větší než doba náběhu kmitů.

Pak se stane následující: vzniklé kmity způsobí nárůst proudu tranzistorem, ale kmity budou nějakou dobu udržovány nábojem kondenzátoru C2. Po jeho vyčerpání klesne napětí na emitoru, tranzistor se uzavře a oscilace ustanou. Kondenzátor C2 se začne poměrně pomalu nabíjet ze zdroje energie přes odpor R1, dokud se tranzistor neotevře a nedojde k novému záblesku.

Diagramy napětí v super-regenerátoru

Oscilogramy napětí na emitoru tranzistoru a v obvodu jsou na Obr. 4, jak by byly normálně vidět na obrazovce širokopásmového osciloskopu. Úrovně napětí 0,5 a 0,4 V jsou zobrazeny zcela podmíněně - závisí na typu použitého tranzistoru a jeho režimu.

Rýže. 4 záblesky oscilace.

Co se stane, když do obvodu vstoupí externí signál, protože doba trvání záblesku je nyní určena nabitím kondenzátoru C2 a je tedy konstantní? S růstem signálu se stejně jako dříve doba náběhu oscilací snižuje, záblesky následují častěji. Pokud jsou detekovány samostatným detektorem, pak se průměrná úroveň signálu zvýší úměrně logaritmu vstupního signálu. Ale roli detektoru úspěšně plní samotný tranzistor VT1 (viz obr. 1) - průměrná úroveň napětí na emitoru klesá s rostoucím signálem.

A konečně, co se stane při absenci signálu? Vše je při starém, pouze nárůst amplitudy oscilace každého záblesku začne od náhodného šumového napětí v obvodu superregenerátoru. Frekvence záblesků je v tomto případě minimální, ale nestabilní – perioda opakování se chaoticky mění.

Zesílení superregenerátoru je přitom maximální a v telefonech nebo v reproduktoru je slyšet hodně hluku. Při naladění na frekvenci signálu prudce klesá. Citlivost superregenerátoru je tedy velmi vysoká již samotným principem jeho činnosti - je dána úrovní vnitřního hluku. Další informace k teorii superregenerativního příjmu jsou uvedeny v.

VHF FM přijímač s nízkonapěťovým zdrojem 1,2 V

A nyní se podívejme na praktická schémata super-regenerátorů. V literatuře, zejména starých let, je jich poměrně dost. Kuriózní příklad: popis superregenerátoru vyrobeného pouze s jedním tranzistorem byl publikován v časopise "Popular Electronics" č. 3, 1968, jeho stručný překlad je uveden v.

Relativně vysoké napájecí napětí (9 V) poskytuje velkou amplitudu oscilačních impulzů v obvodu superregenerátoru a následně velké zesílení. Toto řešení má také významnou nevýhodu: superregenerátor silně vyzařuje, protože anténa je připojena přímo k obvodu vazební cívkou. Takový přijímač se doporučuje zapínat pouze někde v přírodě, mimo obydlené oblasti.

Schéma jednoduchého VKV FM přijímače s nízkonapěťovým napájením, vyvinutého autorem na základě základního zapojení (viz obr. 1), je na Obr. 5. Anténa v přijímači je samotná smyčková cívka L1, vyrobená ve formě jednootáčkového rámu ze silného měděného drátu (PEL 1.5 a vyšší). Průměr rámu 90 mm. Obvod je naladěn na frekvenci signálu s proměnným kondenzátorem (KPI) C1. Vzhledem k tomu, že je obtížné udělat odbočku z rámu, je tranzistor VT1 zapojen podle kapacitního tříbodového obvodu - napětí OS je přiváděno do emitoru z kapacitního děliče C2C3. Superizační frekvence je určena celkovým odporem rezistorů R1-R3 a kapacitou kondenzátoru C4.

Pokud se sníží na několik stovek pikofaradů, přerušované generování se zastaví a zařízení se stane regeneračním přijímačem. V případě potřeby můžete nainstalovat spínač a kondenzátor C4 může být sestaven ze dvou, například s kapacitou 470 pF s 0,047 mikrofarad zapojenými paralelně.

Poté lze přijímač v závislosti na podmínkách příjmu používat v obou režimech. Regenerační režim poskytuje čistší a lepší příjem s menším šumem, ale vyžaduje mnohem vyšší intenzitu pole. Zpětná vazba je regulována proměnným rezistorem R2, jehož rukojeť (stejně jako ladicí knoflík) doporučujeme vyvést na přední panel pouzdra přijímače.

Vyzařování tohoto přijímače v super-regenerativním režimu je oslabeno z následujících důvodů: amplituda oscilačních impulzů v obvodu je malá, řádově desetina voltu, a malá smyčková anténa vyzařuje extrémně neefektivně, má nízká účinnost v režimu přenosu. AF zesilovač přijímače je dvoustupňový, sestavený podle přímo vázaného obvodu na tranzistorech VT2 a VT3 různých struktur. Kolektorový obvod výstupního tranzistoru obsahuje nízkoodporová sluchátka (nebo jeden telefon) typu TM-2, TM-4, TM-6 nebo TK-67-NT s odporem 50-200 Ohm. Telefony z přehrávače budou stačit.

Rýže. 5 Schematické schéma superregenerátoru.

Potřebné předpětí do báze prvního tranzistoru UZCH není napájeno ze zdroje, ale přes rezistor R4 z emitorového obvodu tranzistoru VT1, kde je, jak již bylo řečeno, stabilní napětí asi 0,5 V. Kondenzátor C5 předává kmity AF na bázi tranzistoru VT2.

Zvlnění zhášecí frekvence 30 ... 60 kHz na vstupu ultrazvukového frekvenčního měniče není filtrováno, takže zesilovač pracuje jakoby v pulzním režimu - výstupní tranzistor se úplně uzavře a otevře do saturace. Ultrazvuková frekvence záblesků není reprodukována telefony, ale sled pulsů obsahuje složku se zvukovými frekvencemi, které jsou slyšitelné. Dioda VD1 slouží k uzavření přebytečného proudu telefonů na konci pulsu a uzavření tranzistoru VT3, odřízne napěťové rázy, zlepšuje kvalitu a mírně zvyšuje hlasitost reprodukce zvuku. Přijímač je napájen galvanickým článkem o napětí 1,5V nebo diskovou baterií o napětí 1,2V.

Proudový odběr nepřesahuje 3 mA, v případě potřeby jej lze nastavit volbou rezistoru R4. Nastavení přijímače začíná kontrolou generování otáčením knoflíku proměnného odporu R2. Je detekován výskytem poměrně silného šumu v telefonech nebo pozorováním „pily“ na obrazovce osciloskopu ve formě napětí na kondenzátoru C4. Frekvence superizace se volí změnou její kapacity, závisí také na poloze jezdce proměnného odporu R2. Je třeba se vyhnout blízkosti frekvence superizace k frekvenci stereo subnosné 31,25 kHz nebo k její druhé harmonické 62,5 kHz, jinak mohou být slyšet údery, které ruší příjem.

Dále je potřeba nastavit rozsah ladění přijímače změnou velikosti smyčkové antény – zvětšení průměru snižuje frekvenci ladění. Frekvenci můžete zvýšit nejen zmenšením průměru samotného rámu, ale také zvětšením průměru drátu, ze kterého je vyroben. Dobrým řešením je použití opleteného kusu koaxiálního kabelu stočeného do prstence. Indukčnost také klesá při výrobě rámečku z měděné pásky nebo ze dvou nebo tří paralelních drátů o průměru 1,5-2 mm. Rozsah ladění je poměrně široký a provoz jeho instalace není náročný na provádění bez nástrojů se zaměřením na poslouchané stanice.

V rozsahu VHF-2 (horní) tranzistor KT361 někdy pracuje nestabilně - pak je nahrazen vyšším kmitočtem, například KT363. Nevýhodou přijímače je znatelný vliv rukou přivedených k anténě na frekvenci ladění. Je však charakteristický i pro jiné přijímače, u kterých je anténa připojena přímo k oscilačnímu obvodu. Tato nevýhoda je eliminována použitím RF zesilovače, jakoby "izolováním" obvodu superregenerátoru od antény.

Dalším užitečným účelem takového zesilovače je eliminovat vyzařování záblesků kmitů z antény, což téměř zcela eliminuje rušení sousedních přijímačů. Vf zisk by měl být velmi malý, protože jak zisk, tak citlivost super-regenerátoru jsou poměrně vysoké. Tyto požadavky nejlépe splňuje tranzistorový URF podle obvodu se společnou bází nebo se společným hradlem. Pokud se opět vrátíme k zahraničnímu vývoji, zmíníme obvod superregenerátoru s URF na tranzistorech s efektem pole.

Ekonomický super regenerační přijímač

Pro dosažení maximální účinnosti autor vyvinul superregenerační rádiový přijímač (obr. 6), který z 3V baterie odebírá proud menší než 0,5 mA a při opuštění URF proud klesne na 0,16 mA. . Citlivost je přitom asi 1 μV. Signál z antény je přiveden do emitoru URF tranzistoru VT1, který je zapojen podle obvodu společné báze. Jelikož je jeho vstupní impedance nízká a při zohlednění odporu rezistoru R1 dostaneme vstupní impedanci přijímače cca 75 ohmů, což umožňuje použití externích antén s redukcí z koaxiálního kabelu nebo VHF plochého kabelu s 300 /75 ohm feritový transformátor.

Taková potřeba může nastat ve vzdálenosti více než 100 km od radiostanic. Kondenzátor C1 o malé kapacitě slouží jako elementární HPF, tlumící rušení KB. V nejlepších podmínkách příjmu je vhodná jakákoli náhradní drátová anténa. RF tranzistor pracuje při kolektorovém napětí rovném základnímu napětí - asi 0,5 V. Tím se stabilizuje režim a odpadá nutnost nastavování. Kolektorový obvod obsahuje vazební cívku L1, navinutou na stejném rámu s cívkou smyčky L2. Cívky obsahují 3 závity drátu PELSHO 0,25 a 5,75 závitu drátu PEL 0,6. Průměr rámu je 5,5 mm, vzdálenost mezi cívkami je 2 mm. Odbočka ke společnému vodiči je provedena od 2. závitu cívky L2, počítáno od výstupu připojeného k bázi tranzistoru VT2.

Pro usnadnění ladění je účelné vybavit rám trimrem se závitem M4 z magnetodielektrika nebo mosazi. Další možností, která usnadňuje ladění, je výměna kondenzátoru C3 za trimr se změnou kapacity z 6 na 25 nebo z 8 na 30 pF. Ladící kondenzátor C4 typ KPV, obsahuje jeden rotor a dvě statorové desky. Superregenerační kaskáda je sestavena podle již popsaného schématu (viz obr. 1) na tranzistoru VT2.

Pracovní režim se volí ladícím rezistorem R4, frekvence záblesků (superizace) závisí na kapacitě kondenzátoru C5. Na výstupu kaskády je zapnutá dvoučlánková dolní propust R6C6R7C7, která tlumí kmity se superizační frekvencí na vstupu ultrazvukového frekvenčního měniče tak, aby jimi nedocházelo k přetěžování.

Rýže. 6 Superregenerační kaskáda.

Použitý superregenerační stupeň dává malé detekované napětí a, jak ukázala praxe, vyžaduje dva stupně zesílení napětí (tranzistory VT3-VT5) s přímým spojením mezi nimi.

Kaskády jsou kryty OOS přes odpory R12, R13, které stabilizují jejich režim. Pro střídavý proud je OOS zeslaben kondenzátorem C9. Rezistor R14 umožňuje nastavit zesílení kaskád v určitých mezích. Koncový stupeň je sestaven podle schématu push-pull emitorového sledovače na komplementárních germaniových tranzistorech VT6, VT7.

Pracují bez předpětí, ale nedochází k žádnému zkreslení skokového typu, za prvé kvůli nízkému prahovému napětí germaniových polovodičových součástek (0,15 V místo 0,5 V u křemíkových) a za druhé kvůli skutečnosti, že oscilují s superizační frekvence stále trochu proniká přes nízkofrekvenční filtr do ultrazvukové frekvence a jakoby „rozmazává“ krok, působí jako vysokofrekvenční zkreslení u magnetofonu.

Dosažení vysoké účinnosti přijímače vyžaduje použití vysokoimpedančních sluchátek s odporem alespoň 1 kOhm. Pokud není stanoven úkol získat mezní účinnost, je vhodné použít výkonnější koncový ultrazvukový frekvenční měnič. Nastavení přijímače začíná UZCH. Volbou rezistoru R13 se nastaví napětí na bázích tranzistorů VT6, VT7 rovné polovině napájecího napětí (1,5 V).

Jsou přesvědčeni, že v žádné poloze jezdce rezistoru R14 nedochází k samobuzení (nejlépe pomocí osciloskopu). Na vstup ultrazvukového frekvenčního měniče je užitečné přivést nějaký druh audio signálu s amplitudou ne větší než několik milivoltů a ujistit se, že nedochází k žádnému zkreslení a symetrii omezení při přetížení. Zapojením superregenerační kaskády, úpravou odporu R4, se v telefonech objeví šum (amplituda šumového napětí na výstupu je asi 0,3 V).

Je užitečné říci, že kromě těch, které jsou uvedeny v diagramu, všechny další křemíkové vysokofrekvenční tranzistory struktury p-n-p dobře fungují v URF a superregenerační kaskádě. Nyní již můžete zkusit přijímat rádiové stanice připojením antény k obvodu přes vazební kondenzátor s kapacitou ne větší než 1 pF nebo pomocí vazební cívky.

Dále se připojí URF a upraví se rozsah přijímaných frekvencí změnou indukčnosti cívky L2 a kapacity kondenzátoru C3. Závěrem je třeba poznamenat, že takový přijímač je pro svou vysokou účinnost a citlivost použitelný jak v interkomových systémech, tak v zařízeních EZS.

Bohužel příjem FM na superregenerátoru není nejoptimálnější: provoz na sklonu rezonanční křivky již zaručuje zhoršení odstupu signálu od šumu o 6 dB. Nelineární režim superregenerátoru také příliš neprospívá kvalitnímu příjmu, nicméně kvalita zvuku se ukázala jako docela dobrá.

LITERATURA:

1. Superregenerační příjem rádia Belkin M.K. - Kyjev: Technika, 1968.
2. Hevrolin V. Superregenerační příjem.- Rozhlas, 1953, č. 8, s.37.
3. VHF FM přijímač na jednom tranzistoru. - Rozhlas, 1970, č. 6, s.59.
4. "Poslední Mohykán..." - Rozhlas, 1997, č. 4.0.20.21

Rádio

Jednoduchý kutilský jednoduchý hlasitý rozhlasový přijímač s nízkonapěťovým napájením 0,6-1,5 V, dříve vyrobený, stojí nečinně. Radiostanice Mayak na pásmu MW se odmlčela a přijímač pro svou nízkou citlivost během dne nepřijímal žádné radiostanice. Při upgradu čínského rádia byl objeven čip TA7642. Tento tranzistorový čip obsahuje UHF, detektor a AGC systém. Instalací ULF rádia do obvodu na jednom tranzistoru se získá vysoce citlivý hlasitý rádiový přijímač s přímým zesílením napájený 1,1-1,5V baterií.

Jak si vyrobit jednoduché DIY rádio

Rádiové schéma je speciálně zjednodušeno pro opakování začínajícími rádiovými konstruktéry a je nakonfigurováno pro dlouhodobý provoz bez vypínání v režimu úspory energie. Zvažte provoz jednoduchého rádiového obvodu s přímým zesílením. Podívej se na tu fotku.

Rádiový signál indukovaný na magnetické anténě je přiveden na vstup 2 čipu TA7642, kde je zesílen, detekován a podroben automatické kontrole zisku. Nízkofrekvenční signál je napájen a odstraněn z kolíku 3 mikroobvodu. Rezistor 100 kΩ mezi vstupem a výstupem nastavuje provozní režim čipu. Mikroobvod je kritický pro vstupní napětí. Zesílení mikroobvodu UHF, selektivita rádiového příjmu v rozsahu a účinnost práce AGC závisí na napájecím napětí. TA7642 je napájen přes odpor 470-510 Ohm a proměnný odpor 5-10 kOhm. Pomocí proměnného rezistoru se volí nejlepší provozní režim přijímače z hlediska kvality příjmu a upravuje se také hlasitost. Nízkofrekvenční signál z TA7642 je přiveden přes kondenzátor 0,1 uF do báze tranzistoru n-p-n a je zesílen. Rezistor a kondenzátor v obvodu emitoru a odpor 100 kΩ mezi bází a kolektorem nastavují pracovní režim tranzistoru. V tomto provedení je výstupní transformátor z trubkového televizního nebo rozhlasového přijímače speciálně vybrán jako zátěž. Vysokoodporové primární vinutí při zachování přijatelné účinnosti výrazně snižuje proudový odběr přijímače, který při maximální hlasitosti nepřekročí 2 mA. Pokud nejsou požadavky na účinnost, můžete zapnout reproduktor s odporem ~ 30 Ohmů, telefony nebo reproduktor přes přizpůsobovací transformátor z tranzistorového přijímače. Reproduktor v přijímači je instalován samostatně. Zde bude fungovat pravidlo, čím větší reproduktor, tím hlasitější zvuk, u tohoto modelu byl použit reproduktor ze širokoúhlého kina :). Přijímač je napájen jednou AA 1,5V baterií. Vzhledem k tomu, že zemské rádio bude provozováno daleko od výkonných rádiových stanic, je plánováno zapnutí externí antény a uzemnění. Signál z antény je přiváděn přes přídavnou cívku navinutou na magnetickou anténu.

Podrobnosti na desce

Pět závěrů splat

Podvozková deska

zadní stěna

Pouzdro, všechny prvky oscilačního obvodu a ovládání hlasitosti jsou převzaty z dříve postaveného rádiového přijímače. Viz detaily, rozměry a vzor měřítka. Kvůli jednoduchosti obvodu nebyl vyvinut plošný spoj. Díly rádia mohou být namontovány ručně povrchovou montáží nebo připájeny na malý kousek prkénka.

Testy ukázaly, že přijímač ve vzdálenosti 200 km od nejbližší radiostanice s připojenou externí anténou přijímá 2-3 stanice během dne a až 10 a více rozhlasových stanic večer. Koukni se na video. Obsah vysílání večerních rozhlasových stanic stojí za výrobu takového přijímače.

Obrysová cívka je navinuta na feritové tyči o průměru 8 mm a obsahuje 85 závitů, anténní cívka obsahuje 5-8 závitů.

Jak je uvedeno výše, přijímač může snadno replikovat začínající návrhář rádia.

Nespěchejte s okamžitým nákupem čipu TA7642 nebo jeho analogů K484, ZN414. Autor v něm našel mikroobvod rádiový přijímač v hodnotě 53 rublů))). Uznávám, že takový mikroobvod lze najít v nějakém rozbitém rádiu nebo přehrávači s AM pásmem.

Kromě přímého účelu přijímač funguje nepřetržitě jako imitátor přítomnosti lidí v domě.