Domáce rádiá

Pri vývoji tohto rádia bolo úlohou vytvoriť ľahko replikovateľný dizajn, ktorý má minimum vinutých častí, má dostatočnú kvalitu zvuku a hlasitosti a je schopný pracovať v širokom rozsahu napájacích napätí.

Výsledkom je dizajn, ktorý obsahuje tri moderné mikroobvody:
KS1066XA1 (K174XA2) - priamo samotné rádio
Ekvalizér BA3822L
TDA2030 - basový zosilňovač
Každá cesta je vyrobená ako samostatný modul (nákresy dosiek plošných spojov sú uvedené nižšie).

Všeobecné špecifikácie rádiového prijímača sú nasledovné:
1. Citlivosť pri pomere signál / šum 26 dB ............... 6 μV / m
2. Frekvenčný rozsah príjmu .................... VHF 65,8-73 MHz alebo FM 88-108 MHz
3. Koeficient nelineárneho skreslenia nie je väčší ako .................. 2 %
4. Šírka pásma zachytávania APCG .........................300 kHz
5. Rozsah napájacieho napätia ...................4,5-25 voltov (nominálne 6-20 voltov)
6. Výstupný výkon pri záťaži 4 ohmy pri napájacom napätí 20 V .......... 6 W

PSU, na napájanie 6-voltového (4 AA batérie) rádiového prijímača z jednej 1,5-voltovej batérie.

Navrhovaná napájacia jednotka (PSU) rádiového prijímača je vyrobená na báze nízkonapäťového meniča napätia 1,5 ... 6,0 voltov a je určená na napájanie nízkoenergetických domácich zariadení (najmä rádiového prijímača) z jedna AA batéria s napätím 1,5 V.

Menič má dobrý výkon s minimom vstupných prvkov.

Fotografia 2 Vonkajší pohľad na napájaciu kazetu rádia pred dokončením.

Nástroj

Nástroj Photo 3

Schémamenič napätia

Fotografia 4Schémamenič napätia 1,5v - 6,0v

Na tranzistoroch VT1 a VT2 bol zostavený vysokofrekvenčný impulzný generátor push-pull (blok A1) na základe obvodu A. Chaplygin, „Rádio 11.2001, s. 42“. Kladná spätná väzba prúdi cez sekundárne vinutia transformátora T1 a záťaž pripojenú medzi obvod + 6V a spoločný vodič. Na generátor impulzov nadväzujú uzly na stabilizáciu, úpravu a filtrovanie výstupného napätia.

Výhody zariadenia

Namiesto usmerňovača RF napätia sa používajú prechody báza-emitor tranzistorov samotného generátora, čo umožňuje vylúčiť usmerňovaciu jednotku zariadenia.

Hodnota základného prúdu je úmerná hodnote prúdu v záťaži, čo robí menič veľmi ekonomickým.

Vďaka proporcionálnemu riadeniu prúdu tranzistorov sa znížia spínacie straty a zvýši sa účinnosť meniča až na 80 %.

Keď zaťaženie klesne na nulu, oscilácie generátora sa zastavia, čo môže automaticky vyriešiť problém správy napájania.

Prúd z batérie sa pri absencii zaťaženia prakticky nespotrebováva. Prevodník sa sám zapne, keď potrebuje niečo napájať a vypne sa pri vypnutí záťaže.

Zhotovenie transformátora pre generátor impulzov meniča

Magnetický obvod transformátora T1 generátora impulzov je prstenec K10x5x2 vyrobený z feritu 2000NM (foto 5). Môžete si vziať prsteň zo starej základnej dosky.

Krok 1. Pred navinutím transformátora pripravte feritový krúžok. Aby drôt vinutia nepoškodil jeho izoláciu, zmatnite ostré hrany krúžku jemnozrnným brúsnym papierom alebo ihlovým pilníkom.

Foto 5 Feritový krúžok a fluoroplastová páska

Krok 2 Natočte izolačné tesnenie okolo krúžku, aby ste zabránili poškodeniu izolácie drôtu (foto 6). Na tento účel môžete použiť sledovací papier, lavsan alebo fluoroplastovú pásku.

Foto 6 Izolácia krúžkov

Krok 3 Vinutia transformátora: primárne vinutia (I a II) - 2 x 4 závity, sekundárne vinutia (III a IV) - 2 x 25 závitov izolovaného drôtu značiek PEV, PETV, s priemerom 0,15-0,30 mm. Môžete použiť aj drôty značky PELSHO, MGTF (foto 7.9) alebo iný izolovaný drôt. To povedie k vytvoreniu druhej vrstvy vinutia, ale zabezpečí spoľahlivú prevádzku meniča napätia.

Každý pár vinutí je navinutý dvakrát zloženým drôtom (foto 7).

Fotografia 7 Navíjanietransformátor

Najprv sa navinú sekundárne vinutia lll a lV (2 x 25 závitov) - (foto 8).

Foto 8 Pohľad na sekundárne vinutiatransformátor III a IV

Potom sú tiež v dvoch drôtoch navinuté primárne vinutia l a ll (2 x 4 závity).

Výsledkom je, že každé z dvojitých vinutí bude mať 4 vodiče - dva na každej strane vinutia (foto 9).

Fotografia 9 Zobraziťtransformátor po vinutí

Pri navíjaní všetkých cievok je potrebné striktne dodržiavať jeden smer vinutia a označiť začiatok a koniec vinutia. Ak tieto podmienky nie sú splnené, generátor sa nespustí.

Začiatok každého vinutia je na schéme označený bodkou na výstupe. Aby ste predišli zmätku, môžete vodiče vystupujúce zospodu považovať za začiatok všetkých vinutí a závery zhora za koniec všetkých vinutí.

Krok 4 Spojujeme spájkovaním drôtu konca vinutia (III) a drôtu začiatku vinutia (IV). Ukazuje sa sekundárna cievka transformátora T1 s centrálnym výstupom. To isté urobíme s vinutiami l a ll primárnej cievky.

Zostavenie meniča napätia

Na prácu v malých meničoch výkonu, ako v našom prípade, sú vhodné tranzistory VS548V, A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21.

Tranzistory by sa mali vyberať na základe prípustných hodnôt prúdu bázy tranzistora (musí prekročiť zaťažovací prúd) a spätného napätia na báze emitora (musí prekročiť výstupné napätie meniča).

Prevodník zostavíme podľa schémy na univerzálnu dosku plošných spojov (foto 10). Vstup, výstup a spoločná zbernica meniča sú vyvedené pružným lankom.

Foto 10 Konvertor 1,5 - 6,0 voltov.

Konvertor fotografie 11 (pohľad zboku)

Pre napájanie digitálneho multimetra z 1 AA batérie, namiesto 9 V korunky, som nedávno zostavil tento prevodník. Aj keď z neho môžete napájať čokoľvek, nie nevyhnutne testery. Na rozdiel od špecializovaných je tu len pár tranzistorov a cievka. Sklopná montáž, priamo na konektor batérie. V takom prípade bude ľahké odpojiť a vrátiť "korunu".

Energeticky najnáročnejší režim v multimetri je kontinuita. Ak napájacie napätie prudko klesne, keď sú sondy zatvorené, musíte zväčšiť priemer drôtu L2 (zastavený na 0,3 mm PEV-2). Priemer drôtu L1 nie je kritický, použil som 0,18 mm a to len z dôvodu "prežitia", keďže tenšie sa môžu náhodne odtrhnúť. V dôsledku toho som tento obvod zostavil s krúžkom D \u003d 12 d \u003d 7 h \u003d 5 mm na VT1 2SC3420 - čerpá 100 V bez zaťaženia, ukázalo sa, že je to najlepšie (R1 \u003d 130 Ohm). Úspešne testované aj KT315A (slabé, R1 = 1 kOhm), KT863 (dobre pumpuje).

Ladenie schémy

Odpojíme ZD1, namiesto R1 dáme ladiaci odpor 4,7 kOhm; ako záťaž - R \u003d 1 kOhm. Maximálne napätie na záťaži dosiahneme zmenou odporu R1. Bez záťaže tento obvod bez problémov vydáva 100 voltov a viac, preto pri ladení nastavte C2 aspoň na 200 V a nezabudnite ho vybiť.

Dôležitý doplnok. Prsteň je tu voliteľný! Vezmeme hotovú tlmivku pre 330 mH a vyššie, na jej vinutie navinieme 20-25 závitov L1 ľubovoľným drôtom, zafixujeme zmršťovaním. A VŠETKO! Lodičky ešte lepšie ako prsteň.

Mnou testované s VT1 2SC3420 a IRL3705 (R1 = 130 Ohm, VD1 - HER108). Tranzistor s efektom poľa IRL3705 funguje dobre, ale potrebuje napájacie napätie aspoň 1 V a niekoľko kiloohmový odpor a zenerovu diódu 6-10 V medzi hradlom a zemou. Ak to nefunguje, tak vymeňte konce jedného z vinutí. V experimentoch menič skutočne fungoval už od 0,8 V!

Pri vchode Pin=Iin*Uin=0,053A*0,763V=0,04043W

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

efektívnosť= Pout/Pin= 0,969 alebo 96,9 % – skvelý výsledok!

Aj keď 90% je - tiež nie slabé. Úprimne povedané, tento obvod s krúžkom je už dlho známy, len som pridal spätnú väzbu na Uout na tranzistore s efektom poľa a hádal som, že naviniem a použijem hotovú tlmivku, pretože je nepohodlné navíjať na krúžky a dokonca je príliš lenivý, aj 20 otáčok. A prsteň je väčší. Autor článku - Evgeni :)

Diskutujte o článku MENIČ NAPÄTIA 1,5 - 9 VOLTS

Čo je superregenerátor, ako funguje, aké sú jeho výhody a nevýhody, v akých rádioamatérskych prevedeniach ho možno použiť? Tento článok je venovaný týmto otázkam. Super-regenerátor (tiež nazývaný super-regenerátor) je veľmi špeciálny typ zosilňovacieho alebo zosilňovacieho detektorového zariadenia, ktoré má s výnimočnou jednoduchosťou jedinečné vlastnosti, najmä napäťové zosilnenie až 105 ... 106 , t.j. dosiahnuť milión!

To znamená, že submikrovoltové vstupné signály môžu byť zosilnené na zlomky voltu. Samozrejme, je nemožné získať takéto zosilnenie v jednom stupni bežným spôsobom, ale v superregenerátore sa používa úplne iný spôsob amplifikácie. Ak si autor dovolí trochu zafilozofovať, potom nemôžeme celkom striktne povedať, že k superregeneratívnemu zosilneniu dochádza v iných fyzikálnych súradniciach. Konvenčné zosilnenie sa vykonáva nepretržite v čase a vstup a výstup zosilňovača (štyri terminály) sú spravidla oddelené v priestore.

Neplatí to pre dvojsvorkové zosilňovače, ako je regenerátor. K regeneratívnemu zosilneniu dochádza v rovnakom oscilačnom obvode, do ktorého je privedený vstupný signál, ale opäť nepretržite v čase. Superregenerátor pracuje so vzorkami vstupného signálu odobratými v určitých časových okamihoch. Potom dôjde k zosilneniu vzorkovania v čase a po určitej dobe sa odoberie výstupný zosilnený signál, často aj z tých istých svoriek alebo zásuviek, na ktoré je pripojený aj vstup. Kým prebieha proces zosilnenia, superregenerátor nereaguje na vstupné signály a ďalšia vzorka sa odoberie až po dokončení všetkých procesov zosilnenia. Práve tento princíp zosilnenia umožňuje získať obrovské koeficienty, vstup a výstup nie je potrebné oddeľovať ani tieniť – koniec koncov, vstupné a výstupné signály sú časovo oddelené, preto nemôžu interagovať.

Superregeneračný spôsob amplifikácie má aj zásadný nedostatok. V súlade s Kotelnikovovou-Nyquistovou vetou pre neskreslený prenos obálky signálu (modulačné frekvencie) musí byť vzorkovacia frekvencia aspoň dvojnásobkom najvyššej modulačnej frekvencie. V prípade AM vysielaného signálu je najvyššia modulačná frekvencia 10 kHz, FM signál je 15 kHz a vzorkovacia frekvencia musí byť aspoň 20 ... 30 kHz (nehovoríme o stereo). Šírka pásma superregenerátora je v tomto prípade takmer o rád väčšia, t.j. 200...300 kHz.

Táto nevýhoda sa nedá odstrániť pri príjme AM signálov a slúžila ako jeden z hlavných dôvodov nahradenia superregenerátorov pokročilejšími, aj keď zložitejšími superheterodynnými prijímačmi, v ktorých sa šírka pásma rovná dvojnásobku najvyššej modulačnej frekvencie. Aj keď sa to môže zdať zvláštne, vo FM sa opísaná nevýhoda prejavuje v oveľa menšej miere. FM demodulácia nastáva na sklone rezonančnej krivky superregenerátora - FM sa prevedie na AM a následne sa detekuje. V tomto prípade by šírka rezonančnej krivky nemala byť menšia ako dvojnásobok frekvenčnej odchýlky (100...150 kHz), čím sa dosiahne oveľa lepšie prispôsobenie šírky pásma šírke spektra signálu.

Predtým sa superregenerátory vyrábali na vákuových trubiciach a začali sa široko používať v polovici minulého storočia. Potom bolo v pásme VHF málo rozhlasových staníc a široká šírka pásma sa nepovažovala za zvláštnu nevýhodu, v niektorých prípadoch dokonca uľahčovala ladenie a vyhľadávanie vzácnych staníc. Potom sa objavili superregenerátory na tranzistoroch. Teraz sa používajú v rádiových riadiacich systémoch pre modely, EZS a len príležitostne v rádiových prijímačoch.

Schémy superregenerátorov sa len málo líšia od schém regenerátorov: ak regenerátor periodicky zvyšuje spätnú väzbu na prah generovania a potom ju znižuje, kým sa oscilácie nezastavia, získa sa superregenerátor. Pomocné tlmiace oscilácie s frekvenciou 20 ... 50 kHz, ktoré periodicky menia spätnú väzbu, sa získavajú buď zo samostatného generátora, alebo sa vyskytujú v samotnom vysokofrekvenčnom zariadení (super-regenerátor so samozhášaním).

Základná schéma regenerátora-super-regenerátora

Pre lepšie pochopenie procesov prebiehajúcich v superregenerátore sa obráťme na zariadenie znázornené na obr. 1, ktorý v závislosti od časovej konštanty reťazca R1C2 môže byť regenerátorom aj superregenerátorom.

Ryža. 1 Super regenerátor.

Táto schéma bola vyvinutá ako výsledok mnohých experimentov a ako sa autorovi zdá, je optimálna z hľadiska jednoduchosti, jednoduchosti nastavenia a dosiahnutých výsledkov. Tranzistor VT1 je zapojený podľa obvodu oscilátora - indukčného trojbodového. Obvod generátora je tvorený cievkou L1 a kondenzátorom C1, odbočka cievky je vyrobená bližšie k svorke základne. Vysoký výstupný odpor tranzistora (kolektorový obvod) je teda prispôsobený nižšiemu vstupnému odporu (základný obvod). Napájací obvod tranzistora je trochu nezvyčajný - konštantné napätie na jeho základni sa rovná kolektorovému napätiu. Tranzistor, najmä kremíkový, môže v tomto režime dobre fungovať, pretože sa otvára pri základnom napätí (vzhľadom na emitor) asi 0,5 V a saturačné napätie kolektor-emitor je v závislosti od typu tranzistora 0,2 ... 0,4 V. V tomto obvode sú kolektor aj základňa jednosmerného prúdu pripojené k spoločnému vodiču a napájanie sa dodáva cez obvod emitora cez odpor R1.

V tomto prípade sa napätie na emitore automaticky stabilizuje na úrovni 0,5 V - tranzistor pracuje ako zenerova dióda s uvedeným stabilizačným napätím. Ak napätie na emitore skutočne klesne, tranzistor sa zatvorí, prúd emitora sa zníži a potom pokles napätia na odpore klesne, čo povedie k zvýšeniu napätia emitora. Ak sa zvýši, tranzistor sa viac otvorí a zvýšený úbytok napätia na rezistore bude kompenzovať toto zvýšenie. Jedinou podmienkou pre správnu činnosť zariadenia je, aby napájacie napätie bolo citeľne vyššie - od 1,2 V a vyššie. Potom je možné tranzistorový prúd nastaviť výberom odporu R1.

Zvážte prevádzku zariadenia pri vysokej frekvencii. Napätie zo spodnej (podľa schémy) časti závitov cievky L1 sa aplikuje na prechod báza-emitor tranzistora VT1 a je ním zosilnené. Kondenzátor C2 je blokovací kondenzátor, pre vysokofrekvenčné prúdy predstavuje nízky odpor. Zaťaženie v kolektorovom obvode je rezonančný odpor obvodu, trochu znížený v dôsledku transformácie hornej časti vinutia cievky. Pri zosilňovaní tranzistor invertuje fázu signálu, potom je invertovaný transformátorom tvoreným časťami cievky L1 - vykoná sa fázové vyváženie.

A rovnováha amplitúd potrebná na samobudenie sa dosiahne s dostatočným zosilnením tranzistora. Ten závisí od prúdu emitora a je veľmi jednoduché ho nastaviť zmenou odporu odporu R1, napríklad tak, že namiesto neho zaradíme napríklad dva odpory v sérii, konštantný a premenný. Zariadenie má množstvo výhod, medzi ktoré patrí jednoduchosť konštrukcie, jednoduchá inštalácia a vysoká účinnosť: tranzistor spotrebuje presne toľko prúdu, koľko je potrebné na dostatočné zosilnenie signálu. Prístup k prahu generovania sa ukazuje ako veľmi hladký, navyše sa nastavenie uskutočňuje v nízkofrekvenčnom obvode a regulátor sa dá z obvodu odobrať na vhodné miesto.

Úprava má malý vplyv na ladiacu frekvenciu obvodu, pretože napájacie napätie tranzistora zostáva konštantné (0,5 V), a preto sa medzielektródové kapacity takmer nemenia. Popísaný regenerátor je schopný zvýšiť akostný činiteľ obvodov v akomkoľvek vlnovom rozsahu, od LW po VKV, pričom cievka L1 nemusí byť obvodová cievka - je prípustné použiť komunikačnú cievku s iným obvodom (kondenzátor C1 v tomto prípade nie je potrebný).

Takúto cievku je možné navinúť na tyč magnetickej antény prijímača DV-SV a počet závitov by mal byť iba 10-20% počtu závitov obrysovej cievky, Q-násobič na bipolárny tranzistor je lacnejší a jednoduchší ako na poli. Regenerátor je vhodný aj pre rad KB, ak anténu zapojíte do obvodu L1C1 buď komunikačnou cievkou alebo malým kondenzátorom (až do zlomkov pikofaradu). Nízkofrekvenčný signál sa odoberá z emitora tranzistora VT1 a privádza sa cez oddeľovací kondenzátor s kapacitou 0,1 ... 0,5 mikrofaradov do zosilňovača AF.

Pri prijímaní staníc AM poskytoval takýto prijímač citlivosť 10 ... 30 μV (spätná väzba pod prahom generovania) a pri prijímaní telegrafných staníc na úderoch (spätná väzba nad prahom) - jednotky mikrovoltov.

Procesy nárastu a poklesu oscilácií

Ale späť k superregenerátoru. Nech je napájacie napätie na opísané zariadenie privedené vo forme impulzu v čase t0, ako je znázornené na obr. 2 navrchu.

Ryža. 2 vibrácie.

Aj keď tranzistorové zosilnenie a spätná väzba postačujú na generovanie, oscilácie v obvode nenastanú okamžite, ale budú rásť exponenciálne po určitú dobu τn. Podľa toho istého zákona dochádza k útlmu kmitov po vypnutí napájania, čas doznievania sa označuje ako τs.

Ryža. 3 Oscilačný obvod.

Vo všeobecnosti je zákon vzostupu a poklesu fluktuácií vyjadrený vzorcom:

Ukont = U0exp(-rt/2L),

kde U0 je napätie v obvode, z ktorého proces začal; r je ekvivalentný stratový odpor v obvode; L je jeho indukčnosť; t - aktuálny čas. Všetko je jednoduché v prípade poklesu oscilácií, keď r \u003d rp (stratový odpor samotného obvodu, ryža. 3). Situácia je iná so zvyšujúcimi sa osciláciami: tranzistor vnáša do obvodu záporný odpor - rос (spätná väzba kompenzuje straty) a celkový ekvivalentný odpor sa stáva záporným. Znamienko mínus v exponente zmizne a zákon rastu sa zapíše:

cont = Uсexp(rt/2L), kde r = rос - rп

Z vyššie uvedeného vzorca sa dá zistiť aj doba nábehu oscilácie, vzhľadom na to, že rast začína od amplitúdy signálu v obvode Uc a pokračuje len do amplitúdy U0, potom sa tranzistor dostane do obmedzujúceho režimu, jeho zosilnenie sa zníži a oscilácia amplitúda sa ustáli: τn = (2L/r) log(U0/Uc).

Ako vidíte, čas nábehu je úmerný logaritmu prevrátenej hodnoty úrovne prijatého signálu v slučke. Čím väčší je signál, tým kratší je čas nábehu. Ak sú výkonové impulzy privádzané do superregenerátora periodicky, s frekvenciou superizácie (zhášania) 20...50 kHz, potom sa v obvode vyskytnú záblesky kmitov (obr. 4), ktorých trvanie závisí od signálu amplitúda - čím kratší je čas nábehu, tým dlhšie trvá záblesk. Ak sa zistia vzplanutia, výstupom bude demodulovaný signál úmerný priemernej hodnote obálky vzplanutia.

Zosilnenie samotného tranzistora môže byť malé (jednotky, desiatky), postačujúce len na samovybudenie kmitov, pričom zosilnenie celého superregenerátora, rovné pomeru amplitúdy demodulovaného výstupného signálu k amplitúde vstupu , je veľmi veľký. Opísaný režim činnosti superregenerátora sa nazýva nelineárny alebo logaritmický, pretože výstupný signál je úmerný logaritmu vstupu.

To prináša určité nelineárne skreslenia, ale tiež to zohráva užitočnú úlohu - citlivosť superregenerátora na slabé signály je väčšia a na silné signály menej - tu funguje akosi prirodzené AGC. Pre úplnosť popisu treba povedať, že lineárny režim činnosti superregenerátora je možný aj vtedy, ak je doba trvania napájacieho impulzu (viď obr. 2) menšia ako doba nábehu kmitov.

Ten nebude mať čas narásť na maximálnu amplitúdu a tranzistor nevstúpi do obmedzujúceho režimu. Potom sa amplitúda blesku stane priamo úmernou amplitúde signálu. Takýto režim je však nestabilný - najmenšia zmena zosilnenia tranzistora alebo ekvivalentného odporu obvodu r povedie buď k prudkému poklesu amplitúdy zábleskov, a teda k zosilneniu superregenerátora, resp. zariadenie prejde do nelineárneho režimu. Z tohto dôvodu sa lineárny režim superregenerátora používa len zriedka.

Treba tiež poznamenať, že nie je absolútne nutné prepínať napájacie napätie, aby sa dostali oscilačné záblesky. S rovnakým úspechom môžete použiť pomocné superizačné napätie na mriežku lampy, základňu alebo hradlo tranzistora, modulovať ich zosilnenie a tým aj spätnú väzbu. Obdĺžnikový tvar tlmiacich kmitov tiež nie je optimálny, uprednostňuje sa sínusový a ešte lepšie pílovitý s jemným stúpaním a prudkým poklesom. V poslednej verzii sa super-regenerátor hladko približuje k bodu oscilácie, šírka pásma sa trochu zužuje a v dôsledku regenerácie sa objavuje zisk. Výsledné výkyvy rastú najskôr pomaly, potom rýchlejšie a rýchlejšie.

Pokles výkyvov sa dosiahne čo najrýchlejšie. Najpoužívanejšie sú superregenerátory s autosuperizáciou, prípadne so samozhášaním, ktoré nemajú samostatný generátor pomocných kmitov. Pracujú iba v nelineárnom režime. Samozhášanie, inými slovami, prerušované generovanie, sa dá ľahko dosiahnuť v zariadení vyrobenom podľa schémy na obr. 1 je len potrebné, aby časová konštanta reťazca R1C2 bola väčšia ako čas nábehu kmitov.

Potom sa stane nasledovné: vzniknuté kmity spôsobia zvýšenie prúdu tranzistorom, ale kmitanie bude nejaký čas udržiavať nabitím kondenzátora C2. Po jeho spotrebovaní napätie na emitore klesne, tranzistor sa uzavrie a oscilácie ustanú. Kondenzátor C2 sa začne nabíjať relatívne pomaly zo zdroja energie cez odpor R1, kým sa tranzistor neotvorí a neobjaví sa nový záblesk.

Diagramy napätia v super-regenerátore

Oscilogramy napätí na emitore tranzistora a v obvode sú na obr. 4, ako by ich bolo normálne vidieť na obrazovke širokopásmového osciloskopu. Úrovne napätia 0,5 a 0,4 V sú zobrazené celkom podmienene - závisia od typu použitého tranzistora a jeho režimu.

Ryža. 4 záblesky oscilácie.

Čo sa stane, keď do obvodu vstúpi externý signál, pretože trvanie záblesku je teraz určené nabitím kondenzátora C2, a preto je konštantné? S rastom signálu, ako predtým, čas nábehu oscilácií klesá, záblesky nasledujú častejšie. Ak sú detekované samostatným detektorom, potom sa priemerná úroveň signálu zvýši úmerne k logaritmu vstupného signálu. Ale úlohu detektora úspešne vykonáva samotný tranzistor VT1 (pozri obr. 1) - priemerná úroveň napätia na emitore klesá so zvyšujúcim sa signálom.

Nakoniec, čo sa stane pri absencii signálu? Všetko je rovnaké, iba zvýšenie amplitúdy oscilácie každého záblesku začne od náhodného šumového napätia v obvode superregenerátora. Frekvencia zábleskov je v tomto prípade minimálna, no nestabilná – doba opakovania sa chaoticky mení.

Zosilnenie superregenerátora je zároveň maximálne a v telefónoch či reproduktore je počuť veľa hluku. Pri naladení na frekvenciu signálu prudko klesá. Citlivosť superregenerátora je teda veľmi vysoká už samotným princípom jeho činnosti - je určená úrovňou vnútorného hluku. Ďalšie informácie o teórii super-regeneračného príjmu sú uvedené v.

VHF FM prijímač s nízkonapäťovým napájaním 1,2 V

A teraz zvážime praktické schémy super-regenerátorov. V literatúre, najmä dávnych rokov, je ich pomerne veľa. Kuriózny príklad: popis superregenerátora vyrobeného len s jedným tranzistorom bol publikovaný v časopise "Popular Electronics" č. 3, 1968, jeho stručný preklad je uvedený v.

Relatívne vysoké napájacie napätie (9 V) poskytuje veľkú amplitúdu impulzov kmitania v obvode superregenerátora a následne veľké zosilnenie. Toto riešenie má aj podstatnú nevýhodu: superregenerátor silne vyžaruje, keďže anténa je pripojená priamo k obvodu pomocou spojovacej cievky. Takýto prijímač sa odporúča zapínať len niekde v prírode, mimo obývaných oblastí.

Schéma jednoduchého VKV FM prijímača s nízkonapäťovým napájaním, vyvinutého autorom na základe základného zapojenia (viď obr. 1), je na obr. 5. Anténa v prijímači je samotná cievka slučky L1, vyrobená vo forme jednootáčkového rámu z hrubého medeného drôtu (PEL 1.5 a vyššie). Priemer rámu 90 mm. Obvod je naladený na frekvenciu signálu s variabilným kondenzátorom (KPI) C1. Vzhľadom na to, že je ťažké urobiť odbočku z rámu, tranzistor VT1 je zapojený podľa kapacitného trojbodového obvodu - napätie OS je privádzané do emitora z kapacitného deliča C2C3. Superizačná frekvencia je určená celkovým odporom rezistorov R1-R3 a kapacitou kondenzátora C4.

Ak sa zníži na niekoľko stoviek pikofaradov, prerušované generovanie sa zastaví a zo zariadenia sa stane regeneračný prijímač. V prípade potreby môžete nainštalovať prepínač a kondenzátor C4 môže byť vyrobený z dvoch, napríklad s kapacitou 470 pF s paralelne zapojenými 0,047 mikrofaradov.

Potom je možné prijímač v závislosti od podmienok príjmu používať v oboch režimoch. Regeneratívny režim poskytuje čistejší a lepší príjem s menším šumom, ale vyžaduje oveľa vyššiu intenzitu poľa. Spätná väzba je regulovaná premenlivým odporom R2, ktorého rukoväť (rovnako ako ladiaci gombík) odporúčame priviesť na predný panel krytu prijímača.

Žiarenie tohto prijímača v super-regeneratívnom režime je oslabené z nasledujúcich dôvodov: amplitúda impulzov oscilácií v obvode je malá, rádovo desatina voltu, a malá slučková anténa vyžaruje extrémne neefektívne, má nízka účinnosť v režime prenosu. Zosilňovač AF prijímača je dvojstupňový, zostavený podľa obvodu s priamou väzbou na tranzistoroch VT2 a VT3 rôznych štruktúr. Kolektorový obvod výstupného tranzistora obsahuje nízkoodporové slúchadlá (alebo jeden telefón) typu TM-2, TM-4, TM-6 alebo TK-67-NT s odporom 50-200 Ohm. Telefóny z prehrávača budú stačiť.

Ryža. 5 Schematický diagram superregenerátora.

Potrebné predpätie do bázy prvého tranzistora UZCH sa nedodáva zo zdroja energie, ale cez odpor R4 z emitorového obvodu tranzistora VT1, kde je, ako už bolo spomenuté, stabilné napätie asi 0,5 V. Kondenzátor C5 odovzdáva kmity AF na bázu tranzistora VT2.

Zvlnenie zhášacej frekvencie 30 ... 60 kHz na vstupe ultrazvukového frekvenčného meniča nie je filtrované, takže zosilňovač pracuje akoby v pulznom režime - výstupný tranzistor sa úplne uzavrie a otvorí sa do saturácie. Ultrazvuková frekvencia zábleskov nie je reprodukovaná telefónmi, ale sled impulzov obsahuje komponent so zvukovými frekvenciami, ktoré sú počuteľné. Dióda VD1 slúži na uzavretie extra prúdu telefónov na konci impulzu a uzavretie tranzistora VT3, odreže napäťové rázy, zlepšuje kvalitu a mierne zvyšuje hlasitosť reprodukcie zvuku. Prijímač je napájaný galvanickým článkom s napätím 1,5 V alebo diskovou batériou s napätím 1,2 V.

Spotreba prúdu nepresahuje 3 mA, v prípade potreby sa dá nastaviť výberom odporu R4. Nastavenie prijímača začína kontrolou generovania otáčaním gombíka premenlivého odporu R2. Zisťuje sa výskytom pomerne silného hluku v telefónoch alebo pozorovaním „píly“ na obrazovke osciloskopu vo forme napätia na kondenzátore C4. Frekvencia superizácie sa volí zmenou jej kapacity, závisí aj od polohy jazdca premenlivého odporu R2. Blízkosti superizačnej frekvencie k frekvencii stereo subnosnej 31,25 kHz alebo k jej druhej harmonickej 62,5 kHz by ste sa mali vyhnúť, inak môžete počuť údery, ktoré rušia príjem.

Ďalej je potrebné nastaviť rozsah ladenia prijímača zmenou veľkosti slučkovej antény - zväčšenie priemeru znižuje frekvenciu ladenia. Frekvenciu môžete zvýšiť nielen zmenšením priemeru samotného rámu, ale aj zväčšením priemeru drôtu, z ktorého je vyrobený. Dobrým riešením je použiť opletený kus koaxiálneho kábla stočený do krúžku. Indukčnosť tiež klesá pri výrobe rámu z medenej pásky alebo z dvoch alebo troch paralelných drôtov s priemerom 1,5-2 mm. Rozsah ladenia je pomerne široký a prevádzka jeho inštalácie nie je náročná na vykonávanie bez nástrojov so zameraním na počúvané stanice.

V rozsahu VHF-2 (horný) tranzistor KT361 niekedy pracuje nestabilne - potom je nahradený vyššou frekvenciou, napríklad KT363. Nevýhodou prijímača je citeľný vplyv rúk privedených k anténe na ladiacu frekvenciu. Je to však charakteristické aj pre iné prijímače, v ktorých je anténa pripojená priamo k oscilačnému obvodu. Táto nevýhoda je eliminovaná použitím vysokofrekvenčného zosilňovača, ktorý akoby "izoloval" obvod superregenerátora od antény.

Ďalším užitočným účelom takéhoto zosilňovača je eliminovať vyžarovanie zábleskov kmitov z antény, čím sa takmer úplne eliminuje rušenie susedných prijímačov. RF zosilnenie by malo byť veľmi malé, pretože zosilnenie aj citlivosť superregenerátora sú dosť vysoké. Tieto požiadavky najlepšie spĺňa tranzistorový URF podľa obvodu so spoločnou bázou alebo so spoločným hradlom. Ak sa opäť vrátime k zahraničnému vývoju, spomenieme obvod superregenerátora s URF na tranzistoroch s efektom poľa.

Ekonomický super regeneračný prijímač

Pre dosiahnutie maximálnej účinnosti autor vyvinul superregeneračný rádiový prijímač (obr. 6), ktorý z 3 V batérie odoberá prúd menší ako 0,5 mA a pri opustení URF prúd klesne na 0,16 mA. . Zároveň je citlivosť asi 1 μV. Signál z antény sa privádza do emitora URF tranzistora VT1, ktorý je zapojený podľa obvodu spoločnej bázy. Keďže jeho vstupná impedancia je nízka a pri zohľadnení odporu rezistora R1 dostaneme vstupnú impedanciu prijímača okolo 75 ohmov, čo umožňuje použitie externých antén s redukciou z koaxiálneho kábla alebo VHF plochého kábla s 300 /75 ohmový feritový transformátor.

Takáto potreba môže vzniknúť vo vzdialenosti viac ako 100 km od rádiových staníc. Kondenzátor C1 malej kapacity slúži ako elementárny HPF, tlmiaci rušenie KB. V najlepších podmienkach príjmu je vhodná akákoľvek náhradná drôtová anténa. RF tranzistor pracuje pri kolektorovom napätí, ktoré sa rovná základnému napätiu - asi 0,5 V. Tým sa stabilizuje režim a eliminuje sa potreba nastavovania. Kolektorový okruh obsahuje spojovaciu cievku L1, navinutú na rovnakom ráme so slučkovou cievkou L2. Cievky obsahujú 3 závity drôtu PELSHO 0,25 a 5,75 závitu drôtu PEL 0,6. Priemer rámu je 5,5 mm, vzdialenosť medzi cievkami je 2 mm. Odbočka k spoločnému vodiču je vyrobená z 2. otáčky cievky L2, počítajúc od výstupu pripojeného k základni tranzistora VT2.

Pre uľahčenie ladenia je účelné vybaviť rám orezávačom so závitom M4 z magnetodielektrika alebo mosadze. Ďalšou možnosťou, ktorá uľahčuje ladenie, je nahradiť kondenzátor C3 trimrom so zmenou kapacity zo 6 na 25 alebo z 8 na 30 pF. Ladiaci kondenzátor C4 typ KPV, obsahuje jeden rotor a dve dosky statora. Superregeneračná kaskáda je zostavená podľa už opísanej schémy (pozri obr. 1) na tranzistore VT2.

Prevádzkový režim sa volí ladiacim odporom R4, frekvencia zábleskov (superizácia) závisí od kapacity kondenzátora C5. Na výstupe kaskády je zapnutý dvojčlánkový dolnopriepustný filter R6C6R7C7, ktorý tlmí kmity superizačnou frekvenciou na vstupe ultrazvukového frekvenčného meniča tak, aby nimi nebol preťažený.

Ryža. 6 Super-regeneračná kaskáda.

Použitý superregeneračný stupeň dáva malé detekované napätie a ako ukázala prax, vyžaduje dva stupne zosilnenia napätia (tranzistory VT3-VT5) s priamym spojením medzi nimi.

Kaskády sú pokryté OOS cez odpory R12, R13, čím sa stabilizuje ich režim. Pre striedavý prúd je OOS oslabený kondenzátorom C9. Rezistor R14 umožňuje nastaviť zosilnenie kaskád v rámci určitých limitov. Výstupný stupeň je zostavený podľa schémy push-pull emitorového sledovača na komplementárnych germániových tranzistoroch VT6, VT7.

Pracujú bez predpätia, ale nedochádza k žiadnym skokovým skresleniam, po prvé kvôli nízkemu prahovému napätiu germániových polovodičových zariadení (0,15 V namiesto 0,5 V pre kremíkové) a po druhé kvôli skutočnosti, že osciluje s superizačná frekvencia stále trochu preniká cez nízkofrekvenčný filter do ultrazvukovej frekvencie a akoby „rozmazáva“ krok, pôsobí ako vysokofrekvenčné skreslenie v magnetofónoch.

Dosiahnutie vysokej účinnosti prijímača vyžaduje použitie vysokoimpedančných slúchadiel s odporom aspoň 1 kOhm. Ak nie je stanovená úloha získania hraničnej účinnosti, je vhodné použiť výkonnejší koncový ultrazvukový frekvenčný menič. Zriadenie prijímača začína UZCH. Výberom odporu R13 sa napätie na bázach tranzistorov VT6, VT7 nastaví na polovicu napájacieho napätia (1,5 V).

Sú presvedčení, že v žiadnej polohe jazdca rezistora R14 nedochádza k samobudeniu (najlepšie pomocou osciloskopu). Na vstup ultrazvukového frekvenčného meniča je užitočné priviesť akýkoľvek zvukový signál s amplitúdou nie väčšou ako niekoľko milivoltov a uistiť sa, že pri preťažení nedochádza k žiadnym deformáciám a symetrii obmedzenia. Zapojením superregeneračnej kaskády, nastavením odporu R4, vzniká v telefónoch šum (amplitúda šumového napätia na výstupe je cca 0,3 V).

Je užitočné povedať, že okrem tých, ktoré sú uvedené v diagrame, akékoľvek iné kremíkové vysokofrekvenčné tranzistory štruktúry p-n-p fungujú dobre v URF a super-regeneračnej kaskáde. Teraz sa už môžete pokúsiť o príjem rádiových staníc pripojením antény k okruhu cez spojovací kondenzátor s kapacitou nie väčšou ako 1 pF alebo pomocou spojovacej cievky.

Ďalej sa pripojí URF a upraví sa rozsah prijímaných frekvencií zmenou indukčnosti cievky L2 a kapacity kondenzátora C3. Na záver treba poznamenať, že takýto prijímač je vďaka svojej vysokej účinnosti a citlivosti použiteľný ako v interkomových systémoch, tak aj v zariadeniach EZS.

Žiaľ, FM príjem na superregenerátore nie je najoptimálnejší spôsob: prevádzka na sklone rezonančnej krivky už zaručuje zhoršenie odstupu signálu od šumu o 6 dB. Nelineárny režim superregenerátora tiež veľmi neprospieva kvalitnému príjmu, avšak kvalita zvuku sa ukázala ako celkom dobrá.

LITERATÚRA:

1. Superregeneračný rádiový príjem Belkin M.K. - Kyjev: Technika, 1968.
2. Hevrolin V. Superregeneračný príjem.- Rozhlas, 1953, č. 8, s.37.
3. VHF FM prijímač na jednom tranzistore. - Rozhlas, 1970, č. 6, s.59.
4. "Posledný z Mohykánov..." - Rozhlas, 1997, č.4.0.20.21

Rádio

Jednoduchý, vopred vyrobený jednoduchý hlasný rádiový prijímač pre domácich majstrov s nízkonapäťovým napájaním 0,6-1,5 V stojí nečinne. Rozhlasová stanica Mayak na pásme MW sa odmlčala a prijímač pre svoju nízku citlivosť neprijímal počas dňa žiadne rozhlasové stanice. Pri inovácii čínskeho rádia bol objavený čip TA7642. Tento tranzistorový čip obsahuje UHF, detektor a systém AGC. Inštaláciou rádia ULF do obvodu na jednom tranzistore sa získa vysoko citlivý hlasný rádiový prijímač s priamym zosilnením napájaný 1,1-1,5 V batériou.

Ako si vyrobiť jednoduché DIY rádio

Schéma rádia je špeciálne zjednodušená na opakovanie pre začínajúcich dizajnérov rádií a je nakonfigurovaná na dlhodobú prevádzku bez vypnutia v režime úspory energie. Zvážte fungovanie jednoduchého rádiového obvodu s priamym zosilnením. Pozrite sa na fotografiu.

Rádiový signál indukovaný na magnetickej anténe sa privádza na vstup 2 čipu TA7642, kde je zosilnený, detegovaný a podrobený automatickej kontrole zisku. Nízkofrekvenčný signál je napájaný a odstránený z kolíka 3 mikroobvodu. Rezistor 100 kΩ medzi vstupom a výstupom nastavuje prevádzkový režim čipu. Mikroobvod je kritický pre prichádzajúce napätie. Zosilnenie mikroobvodu UHF, selektivita rádiového príjmu v rozsahu a účinnosť práce AGC závisí od napájacieho napätia. TA7642 je napájaný cez odpor 470-510 Ohm a premenlivý odpor 5-10 kOhm. Pomocou premenlivého odporu sa zvolí najlepší režim prevádzky prijímača z hľadiska kvality príjmu a upraví sa aj hlasitosť. Nízkofrekvenčný signál z TA7642 je vedený cez 0,1 uF kondenzátor na bázu n-p-n tranzistora a je zosilnený. Rezistor a kondenzátor v emitorovom obvode a 100 kΩ odpor medzi bázou a kolektorom nastavujú prevádzkový režim tranzistora. V tomto uskutočnení je výstupný transformátor z trubicového televízneho alebo rozhlasového prijímača špeciálne vybraný ako záťaž. Vysokoodporové primárne vinutie pri zachovaní prijateľnej účinnosti výrazne znižuje prúdový odber prijímača, ktorý pri maximálnej hlasitosti nepresiahne 2 mA. Ak neexistujú žiadne požiadavky na účinnosť, môžete zapnúť reproduktor s odporom ~ 30 Ohmov, telefóny alebo reproduktor pomocou prispôsobeného transformátora z tranzistorového prijímača. Reproduktor v prijímači je inštalovaný samostatne. Tu bude fungovať pravidlo, čím väčší reproduktor, tým hlasnejší zvuk, pre tento model bol použitý reproduktor zo širokouhlého kina :). Prijímač je napájaný jednou AA 1,5 V batériou. Keďže vidiecke rádio bude prevádzkované ďaleko od výkonných rádiových staníc, plánuje sa zapnutie externej antény a uzemnenia. Signál z antény je privádzaný cez prídavnú cievku navinutú na magnetickej anténe.

Podrobnosti na tabuli

Päť záverov splat

Doska podvozku

zadná stena

Puzdro, všetky prvky oscilačného obvodu a ovládanie hlasitosti sú prevzaté z predtým postaveného rádiového prijímača. Pozrite si detaily, rozmery a vzor mierky. Kvôli jednoduchosti obvodu nebola doska plošných spojov vyvinutá. Časti rádia je možné namontovať ručne povrchovou montážou alebo prispájkovať na malú plôšku na doštičku.

Testy ukázali, že prijímač vo vzdialenosti 200 km od najbližšej rozhlasovej stanice s pripojenou externou anténou prijíma 2-3 stanice počas dňa a až 10 a viac rozhlasových staníc vo večerných hodinách. Pozrite si video. Obsah vysielania večerných rozhlasových staníc stojí za výrobu takéhoto prijímača.

Obrysová cievka je navinutá na feritovej tyči s priemerom 8 mm a obsahuje 85 závitov, anténna cievka obsahuje 5-8 závitov.

Ako je uvedené vyššie, prijímač môže ľahko replikovať začínajúci dizajnér rádií.

Neponáhľajte sa okamžite kúpiť čip TA7642 alebo jeho analógy K484, ZN414. Autor našiel mikroobvod v rádiový prijímač v hodnote 53 rubľov))). Priznávam, že takýto mikroobvod sa dá nájsť v nejakom pokazenom rádiu alebo prehrávači s AM pásmom.

Okrem priameho účelu prijímač funguje nepretržite ako imitátor prítomnosti ľudí v dome.