Приёмники прямого усиления | Кое-что из радиотехники
Приёмник с рамочной антенной (рис.1) предназначен для приёма радиовещательных станций в диапазоне средних волн (СВ) на встроенную рамочную магнитную антенну. Приём ведётся на миниатюрный головной телефон ТМ-2, питается от одного гальванического элемента 316 или подобного.
Радиоприёмник состоит из рамочной антенны L1, двухкаскадного усилителя радиочастоты (РЧ) на транзисторах VT1, VT2, детектора (VD1, VD2), выполненного по схеме удвоения напряжения, и каскаде УНЧ на транзисторе VT3, нагруженного на головной телефон BF1.
Катушка L1 – бескаркасная содержит 39 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,15мм с отводом от 4 витка. Наматывают её на оправке квадратного сечения 56 х 56 мм. Пред снятием обмотки с оправки витки скрепляют в нескольких местах нитками.
Кроме указанных на схеме в приёмнике можно использовать любые другие высокочастотные транзисторы структуры n–p–n со статическим коэффициентом передачи тока h21э> 100. Диоды Д9А можно заменить другими диодами этой серии.
Налаживание приёмника сводится к установке работы транзисторов VT1 – VT3 по постоянному току подбором резисторов R1, R3, R7. При этом добиваются громкого неискажённого звучания. Тембр звучания настраивается подбором С7.
Приёмник с питанием от солнечной батареи (рис.2) рассчитан на приём передач одной станции диапазона длинных волн (ДВ). Приём ведётся на миниатюрный головной телефон ТМ-2А, антенна магнитная. Питается от самодельной солнечной батареи, напряжением 0,4в, составленных из 20 параллельно соединённых фотодиодов КФДМ.
В состав приёмника входит магнитная антенна W1, двухкаскадный УРЧ (VT1, VT2), детектор (VD1, VD2), и усилитель РЧ на транзисторе VT3. Приём ведётся на головной телефон BF1. Для повышения чувствительности в каскадах РЧ применены дроссели L3 и L4. Фотодиоды VD3 – VD22 применяются в качестве солнечной батареи. Радиоприёмник нормально работает при освещении солнечным светом или близко расположенной лампы мощностью 60 – 100 Вт.
Магнитная антенна выполнена на ферритовом стержне (600НН) диаметром 8 и длинной 60 мм. Катушки L1 и L2 намотаны виток к витку проводом ПЭЛШО – 0,25 и расположены рядом. L1 содержит 200, а
Налаживание приёмника сводится к подбору резисторов R1, R2, R4 по наибольшей громкости звука принимаемой станции. Наилучшие результаты получаются при следующих токах коллекторов: VT1, VT2 – 0,3…..0,4 mA, VT3 – 0,6 mA.
Приёмник с входным контуром повышенной добротности (рис.3) Приёмник рассчитан на приём станций работающих в диапазоне длинных волн ДВ (150….300 кГц.). Особенностью данной схемы является то, что магнитная антенна имеет большую индуктивность благодаря большому количеству витков. Достигнутая благодаря этому высокая добротность позволяет
перекрывать диапазон ДВ переменным конденсатором ёмкостью 4….20 пФ. При достаточной чувствительности и небольшом усилении тракта РЧ достигается хорошая устойчивость его работы. Работает приёмник на микрофонный капсюль от слухового аппарата БК-1 или подобного, питается от батареи из 4-х аккумуляторов Д-0,06, потребляемый ток около 2,5 мА.
Приёмник состоит из магнитной антенны W1, двухкаскадный УРЧ на VT1 и VT2, детектор VD1, VD2, двухкаскадный усилитель звуковой частоты. Для повышении чувствительности в первом каскаде РЧ применена ПОС (положительная обратная связь), глубина которой регулируется резистором R1( при этом меняется громкость звучания). Этот каскад охвачен АРУ, напряжение которого поступает на затвор VT1 с нагрузки детектора через фильтр R6, C2. Нагрузкой второго каскада является автотрансформатор L2.
Магнитная антенна выполнена на ферритовом стержне (600 НН) диаметром 8 мм. и длинной 53 мм. Катушка L1 содержит 900 витков провода ПЭВ-1 – 0,07 с отводом от 300 витка, намотка секционная по 50 витков, на расстоянии 0,5 мм. друг от друга. Автотрансформатор
L2 намотан на ферритовом кольце (2000 НН) типоразмера К7х4х2 и содержит 225 витков провода ПЭЛШО – 0,1, с отводом от 75 витка. Для настройки на станцию применён подстроечный конденсатор типа КТ4-25. Резистор R1 любого типа. Вместо Транзистора КП103Б (VT1, VT2) можно применять КП103А, КП103Е, КП201А, вместо ГТ109Е и ГТ109Б другие транзисторы этой серии или серий ГТ108, ГТ310. Диоды Д9В можно заменить на Д9Б. В качестве телефона BF1 можно использовать капсюли ДЭМ-4М, ТК-67, ДЭМ-6, или подобными. Налаживание приёмника сводится к установки работы транзисторов по постоянному току подбором резисторов R3* и R8*.Приёмник с транзиторным детектором (рис.4).Предназначен для приёма радиостанций в диапазонах СВ и ДВ. Источник питания – один элемент 343 или 373. Ток в отсутствии сигнала не более 8….9 мА., при максимальной громкости – 70 мА.
Приёмник содержит магнитную антенну W1, трёхкаскадный усилитель РЧ (VT1 – VT3), детектор VT4, VT5, однокаскадный усилитель РЧ – VT6, нагруженный на динамическую головку В1. Секции переменного конденсатора С1 соединены параллельно, что обеспечивает перекрытие диапазонов ДВ и СВ. Переменный резистор R1 служит как регулятор громкости. Магнитная антенна выполнена на ферритовом стержне (400 НН) диаметром 8 и длинной 120 мм.. L1 содержит 150 витков провода ПЭВ-2 – 0,12мм.. Намотка в один слой на картонном каркасе, L2 содержит 2…3 витка провода ПЭВ-2 – 0,21 намотана поверх L1 на подвижном каркасе и может свободно передвигаться поверх L1. Настройка сводится к подбору R
2*, R5*, R8* до получения наиболее качественного и громкого сигнала, а также установкой тока покоя выходного каскада резистором R11* в пределах 5….7 мА.. Наибольшей чувствительности добиваются передвижением вдоль стержня катушки L2.Приёмник с низковольтным питанием (рис. 5) Работает в диапазоне СВ. Питается от одного аккумулятора Д-0,06, потребляемый ток не превышает 5мА.. Приёмник состоит из магнитной антенны W1, трёхкаскадного усилителя РЧ (VT1 – VT3), детектора VD1, трёхкаскадного усилителя ЗЧ (VT4 – VT6), нагруженного на капсюль ДЭМША-1А или подобного.
Магнитная антенна W1 выполнена на плоском ферритовом сердечнике (600 НН) размерами 55 х 9 х 3 мм. Катушка L1 содержит 125 витков провода ПЭВ-1 – 0,08. Намотка пятью секциями по 25 витков каждая.
Настройка приёмника сводится к установке режима работы транзисторов подбором сопротивлений
R1*, R3* – R5* при напряжении питания 1,25В.Приёмник с повышенной выходной мощностью ( рис.6). – предназначен для приёма радиостанций в диапазонах длинных и средних волн (ДВ и СВ). Выходная мощность приёмника около 100 мВт. Питание от батареи 7Д-0,1, также “Крона” или другой напряжением 9 вольт. Потребление тока в режиме молчания около 6 мА., при максимальной громкости около 25 мА.
Приёмник состоит из магнитной антенны W1, двухкаскадного усилителя РЧ (VT1, VT2), детектора VD1, VD2 , и усилителя ЗЧ на транзисторах VT3 – VT6. Выходной каскад двухтактный, нагружен на динамическую головку BF. Резистор R7 служит нагрузкой детектора и регулятором громкости.
Магнитная антенна выполнена на ферритовом стержне (600НН) диаметром 8 и длинной 130 мм.. Катушка
Настройка приёмника сводится к установке режимов работы транзисторов по постоянному току и подбору оптимальной связи с контуром магнитной антенны. Напряжение на эмиттерах транзисторов VT5, VT6, равное половине напряжения источника питания, устанавливается подбором R13*, а ток покоя (2 мА.) подбором резистора R11*. Режим работы VT3, VT4 регулируют подбором R10*, а VT1, VT2 подбором R1*. Чувствительность приёмника устанавливают перемещением катушки L2 относительно L1.
Приёмник с полуавтоматической настройкой (рис. 7) – рассчитан для приёма на магнитную антенну W1 передач радиостанций в диапазоне ДВ (166…273 и 250….400 кГц). Настройка на станции – полуавтоматическая электронная. Напряжение питания – 6 вольт. Батарея составлена из четырёх последовательно соединенных элементов 316. или подобных.
Функции органа настройки выполняет коллекторный переход транзистора VT6, ёмкость которого зависит от приложенного к нему напряжения обратного смещения. Пределы изменения ёмкости такого конденсатора невелики, поэтому что бы перекрыть ДВ диапазон его разбивают на две части. Кроме VT6 в блок электронной настройки входит C10 и узел управления, представляющий собой электрический мост, образованный резисторами R14, R16*, R17 и участком эмиттер – коллектор транзистора VT8. Одна из диагоналей моста подключена к источнику питания через R13*, другая к эмиттерному переходу VT 7. При включении питания колебательный контур приёмника, состоящей из L1 (или L1 и L2) и ёмкости коллекторного перехода VT6, не настроен не на какую радиостанцию, поэтому напряжение на выходе детектора равно нулю, и VT8 закрыт, а VT7 оказывается открытым и С10 начинает заряжаться (через небольшое сопротивление его участка эмиттер – коллектор и резистор R17). По мере зарядки С10 напряжение на нём растёт а следовательно и на переходе транзистора VT6 тоже. В результате ёмкость перехода плавно уменьшается и контур магнитной антенны перестраивается в сторону более высоких частот. Данный процесс будет продолжаться до тех пор, пока контур не настроится на самую низкочастотную радиостанцию поддиапазона. Как только это произойдёт на выходе детектора появится сигнал, отрицательная составляющая которого откроет VT8 и сопротивление его участка эмиттер – коллектор резко уменьшится. В следствии этого напряжение смещения на эмиттерном переходе транзистора VT7 изменит знак и он закроется. Рост напряжения на конденсаторе С10 прекратится, произойдёт фиксация настройки на радиостанцию. Настройка сохраняется до тех пор , пока не будет нажата одна из кнопок S3 или S2. В первом случае настройка будет происходить на следующую станцию выше по частоте, во втором случае настройка будет с исходной точке.
Магнитная антенна выполнена на ферритовом стержне (600НН) диаметром 8 и длинной 120 мм. Катушки L1 и L2 намотаны на отдельных бумажных каркасах и содержат по 135 и 90 витков провода ПЭВ-1 – 0,15 соответственно. L1 намотана внавал секциями по 30….40 витков, катушка L2 – виток к витку в один слой. Число витков L3 (10…20) подбирают при налаживании. Наматывают её тем же проводом ПЭВ-1 – 0,15 и размещают между L1 и L2. Дроссель L4 (300 витков провода ПЭВ-1 – 0,1) намотан на ферритовом кольце (600НН) типоразмера К7 х 4 х 2. Головка громкоговорителя – капсюль ДЭМ-4М, или динамик мощностью 0,1….0,25 Вт.( его подключают через выходной трансформатор от любого малогабаритного транзисторного приёмника).
Качество работы приёмника зависит от точности подбора резисторов R11*, R13*,R16*. Стабильность настройки добиваются подбором R11*. При неустойчивой работе блока автоматики подбирают и резистор R13, после чего ещё раз подбирают R13* и R11*.
Приёмник с двухкаскадным каскодным усилителем РЧ (рис. 8) может работать в ДВ, СВ или в обоих (в этом случае диапазоны перекрываются частично). Особенность данной схемы это высокая устойчивость работы усилителя РЧ, что достигается каскодному включению транзисторов в каждом из каскадов. Применение транзисторов разной структуры позволило соединить их последовательно по постоянному току, и исключить из их эмиттерных цепей резисторы связи, снижающие усиление. Потребляемая мощность не более 4 мВт.
Радиочастотная часть приёмника состоит из магнитной антенны W1, двухкаскадного усилителя РЧ (VT1……VT4), детектора VD1, и эмиттерного повторителя VT5. Усилитель ЗЧ может быть любым с чувствительностью 5 мВ. Транзисторы КТ315А можно заменить на любые из серий КТ306, КТ312, КТ316,; транзисторы ГТ309А на любые из серий П416, ГТ308, ГТ322 и т.п. Диод VD1 любой из серии Д9.
Магнитную антенну W1 можно выполнить на любом стандартном ферритовом (400НН или 600НН) стержне круглого или прямоугольного сечения. L1 и L2 размещают на подвижном бумажном каркасе длинной 70 мм. Для диапазона СВ L1 должна содержать 75 витков провода ЛЭШО 7 х 0,07, L2 – 6 витков провода ПЭВ-2 – 0,15, для диапазона ДВ соответственно 235 витков провода ПЭВ-2 – 0,15 и 12 витков провода ПЭВ-2 – 0,2. Для варианта ДВ + СВ диапазона – 160 витков провода ЛЭШО 7Х 0.07 и 9 витков провода ПЭВ-2 – 0,2. Во всех случаях длинна намотки катушки L1 должна составлять примерно 55 мм. ( для диапазона СВ намотка однослойная, виток к витку, для диапазонов ДВ и СВ + ДВ – внавал). Катушку связи L2 размещают на расстоянии 2….4 мм. от катушки L1.
Приёмник на 11 транзисторах (рис. 9). обеспечивает приём на магнитную антенну в диапазоне ДВ (150….400 кГц) и СВ (545…1200 кГц). Чувствительность приёмника – 3…5мв/м., выходная мощность – около 100 мВт. Питание приёмника – 9В. Особенность приёмника наличие усилителя РЧ с большим входным сопротивлением, что позволило отказаться от катушки связи первого каскада с контуром магнитной антенны.
Состоит приёмник из магнитной антенны W1, двухкаскадный усилитель РЧ (VT1….VT4), транзисторный детектор VT5, и четырёх каскадный усилитель ЗЧ (VT7…VT11), нагрузкой которого служит динамическая головка BF1. Приёмник содержит схему АРУ. Задержку срабатывания АРУ устанавливают подбором резистора R6*. В усилителе ЗЧ применено автоматическое симметрирование выходного каскада, напряжение на эмиттерах VT10 и VT11 поддерживается транзистором VT6.
В приёмнике применяются любые кремниевые высокочастотные транзисторы структуры n–p–n ( серий, например, КТ315, КТ342, КТ312, КТ301, КТ316), а также транзисторные сборки К201НТ2, К217НТ2 и т.п. Магнитная антенна выполнена на ферритовом стержне (400НН) диаметром 8 и длинной 100 мм. L1 содержит 90 витков провода ЛЭП 5 х 0.06, намотанных виток к витку, L2 – 260 витков провода ПЭВ-2 – 0,1, намотанных секциями по 50….60 витков. Динамическая головка любая, мощностью 0.1….0.25 Вт.
Налаживание сводится к установке на эмиттерах транзисторов VT10, VT11 напряжения 4,5 В подбором резистора R8*, и порога срабатывания АРУ подбором резистора R6*.
Усилитель ЗЧ приёмника можно использовать и при работе с другими источниками сигнала. Подключают их к разъему Х1.
Похожее
Автор: Андрей Маркелов
Родился и вырос в Тульской области. После окончания средней школы поступил и закончил «Донской Техникум Механизации учёта» по специальности «техник-электромеханик», потом учился в МИРЭА. С детства увлекаюсь радиотехникой. В данный момент работаю в одном ООО, выпускающей импульсные источники питания различного применения. Посмотреть все записи автора Андрей Маркелов
admarkelov.ru
11 схем простейших радиоприемных устройств
Длительное время радиоприемники занимали одно из первых мест по популярности среди других радиоэлектронных конструкций. Появление новых звуковоспроизводящих устройств, CD-плееров, магнитофонов и бурное развитие компьютерной техники оттеснило с ведущих позиций радиоприемную технику, не снизив ее значимости.
Приемники подразделяются на детекторные, прямого усиления, супергетеродинного типа, прямого преобразования, с положительными обратными связями (регенеративные, сверхрегенеративные) и др.
Простой двухтранзисторный радиоприемник прямого усиления
Простой приемник прямого усиления показан на рис. 1 [МК 10/83-11]. Он содержит перестраиваемый входной колебательный контур — магнитную антенну и двухкаскадный усилитель НЧ.
Первый каскад усилителя одновременно является детектором ВЧ модулированного сигнала. Как и многие ему подобные простые приемники прямого усиления, этот приемник способен принимать сигналы мощных, не столь удаленных радиостанций.
Катушка индуктивности намотана на ферритовом стержне длиной 40 и диаметром 10 мм. Она содержит 80 витков провода ПЭВ-0,25 мм с отводом от 6-го витка снизу (по схеме).
Рис. 1. Схема простого радиоприемника на двух транзисторах.
Рефлексный приемник Ю. Прокопцова
Радиоприемник, сконструированный Ю. Прокопцевым (рис. 3), предназначен для приема в средневолновом диапазоне [Р 9/99-52]. Приемник собран также по рефлексной схеме.
Рис. 3. Схема рефлексного радиоприемника на СВ диапазон.
Антенна выполнена из отрезка ферритового стержня 400НН длиной 50 и диаметром 8 мм. Катушка L1 содержит 120 витков провода ПЭЛШО-0,15 мм однослойной намотки, а L2 — 15…20 витков того же провода. Налаживание приемника сводится к установке коллекторного тока транзистора VT2, равным 8… 10 мА, с помощью резистора R2. Затем настраивают коллекторный ток транзистора VT3 в пределах 0,3…0,5 мА подбором резистора R4.
Приемники супергетеродинного типа в рамках настоящего обзора рассматривать не будем. Впрочем, при желании они могут быть получены объединением приемника прямого усиления (рис. 1 — 3) и конвертера (рис. 10), либо из приемника прямого преобразования (рис. 11).
Сверхрегенеративный радиоприемник на FM диапазон
Сверхрегенеративный радиоприемник обладает высокой чувствительностью (до ед. мкВ) при достаточной простоте. На рис. 4 приведен фрагмент схемы сверхрегенеративного радиоприемника Е. Солодовникова (без УНЧ, который может быть выполнен по одной из приводимых ранее схем — ) [Рл 3/99-19].
Рис. 4. Схема сверхрегенеративного радиоприемника Е. Солодовникова.
Высокая чувствительность приемника обусловлена наличием глубокой положительной обратной связи, благодаря которой коэффициент усиления каскада после включения радиоприемника довольно быстро возрастает до бесконечности, схема переходит в режим генерации.
Для того чтобы самовозбуждение не происходило, а схема могла работать как высокочувствительный усилитель высокой частоты, используют очень оригинальный прием. Как только коэффициент усиления каскада усиления возрастет выше некоторого заданного уровня, его резко снижают до минимума.
График изменения коэффициента усиления от времени напоминает пилу. Именно по этому закону изменяют коэффициент усиления усилителя. Усредненный же коэффициент усиления может доходить до миллиона. Управлять коэффициентом усиления можно при помощи специального дополнительного генератора пилообразных импульсов.
На практике поступают проще: в качестве такого генератора используется по двойному назначению сам высокочастотный усилитель. Генерация пилообразных импульсов происходит на неслышимой ухом ультразвуковой частоте, обычно десятки кГц. Для того чтобы ультразвуковые колебания не проникали на вход последующего каскада УНЧ, используют простейшие фильтры, выделяющие сигналы звуковых частот (R6C7, рис. 4).
Сверхрегенеративные приемники обычно используют для приема высокочастотных (свыше 10 МГц) сигналов с амплитудной модуляцией. Прием сигналов с частотной модуляцией возможен за счет преобразования частотной модуляции в амплитудную и последующего детектирования эмиттерным переходом транзистора полученного таким образом амплитудно-модулированного сигнала.
Преобразование частотной модуляции в амплитудную происходит в случае, если приемник, предназначенный для приема амплитудно-модулированных сигналов, настроить неточно на частоту приема частотно-модулированного сигнала.
При такой настройке изменение частоты принимаемого сигнала постоянной амплитуды вызовет изменение амплитуды сигнала, снимаемого с колебательного контура: при приближении частоты принимаемого сигнала к частоте резонанса колебательного контура амплитуда выходного сигнала растет, при удалении от резонансной — снижается.
Наряду с неоспоримыми достоинствами, схема «сверхрегенератора» обладает массой недостатков. Это — невысокая избирательность, повышенный уровень шумов, зависимость порога генерации от частоты приема, от напряжения питания и т.д.
При приеме радиовещательных ЧМ-сигналов в диапазоне FM — 100…108 МГц или сигналов звукового сопровождения телевидения, катушка L1 представляет собой полувиток диаметром 30 мм с линейной частью 20 мм. Диаметр провода — 1 мм. L2 имеет 2…3 витка диаметром 15 мм из провода диаметром 0,7 мм, расположенных внутри полувитка.
Для диапазона 66…74 МГц катушка L1 содержит 5 витков диаметром 5 мм из провода 0,7 мм с шагом 1…2 мм. L2 имеет 2…3 витка такого же провода. Обе катушки не имеют каркасов и расположены параллельно друг другу. Антенна выполнена из отрезка монтажного провода длиной 50… 100 см. Настройку устройства осуществляют потенциометром R2.
Регенеративные радиоприемники на транзисторах КП303
Регенеративные приемники, или приемники, использующие для увеличения чувствительности положительные обратные связи, в промышленных разработках не встречаются. Однако для освоения всевозможных вариантов реализации приемной техники можно рекомендовать ознакомиться с работой двух таких устройств конструкции И. Григорьева (рис. 5 и 6) [Рл 9/95-12; 10/95-12].
Рис. 5. Схема приемника для приема сигналов AM в диапазоне КВ, СВ и ДВ.
Приемник (рис. 5) предназначен для приема сигналов AM в диапазоне коротких, средних и длинных волн. Его чувствительность на частоте 20 МГц достигает 10 мкВ. Для сравнения: чувствительность наиболее совершенного приемника прямого усиления примерно в 100 раз ниже.
Рис. 6. Схема простого регенеративного радиоприемника на диапазоны частот 1,5…40 МГц.
Приемник (рис. 6) способен работать в диапазоне 1,5…40 МГц. Для диапазона 1,5…3,7 МГц катушка L1 имеет индуктивность 23 мкГн и содержит 39 витков провода диаметром 0,5 мм на каркасе диаметром 20 мм при ширине намотки 30 мм. Катушка L2 имеет 10 витков такого же провода и намотана на этом же каркасе.
Для диапазона 3…24 МГц катушка L1 индуктивностью 1,4 мкГн содержит 10 витков провода диаметром 2 мм, намотанного на каркасе диаметром 20 мм, при ширине намотки 40 мм. Катушка L2 имеет 3 витка с диаметром провода 1,0 мм.
В диапазоне 24…40 МГц L1 (0,5 мкГн) содержит 5 витков, ширина намотки — 30 мм, a L2 имеет 2 витка. Рабочую точку приемников (рис. 5, 6) устанавливают потенциометром R4.
УКВ ЧМ радиоприемник на транзисторе ГТ311
Для приема сигналов ЧМ можно использовать УКВ приемники прямого преобразования с фазовой автоподстройкой частоты. Такие приемники содержат преобразователь частоты с совмещенным гетеродином, выполняющим одновременно функции синхродетектора.
Рис. 7. Схема УКВ ЧМ радиоприемника А. Захарова на диапазон частот 66…74 МГц.
Входной контур устройства настроен на частоту приема, контур гетеродина — на частоту приема, деленную пополам. Преобразование сигнала происходит на второй гармонике гетеродина, поэтому промежуточная частота находится в звуковом диапазоне. Схема приемника А. Захарова показана на рис. 7 [Р 12/85-28]. Для диапазона частот 66…74 МГц бескаркасные катушки с внутренним диаметром 5 мм и шагом намотки 1 мм содержат, соответственно, 6 витков с отводом от середины (И) и 20 витков (L2) провода ПЭВ-0,56 мм.
Простой приемник прямого усиления с рамочной антенной
Простой средневолновый радиоприемник прямого усиления, собранный по традиционной схеме Г. Шульгиным (рис. 8) имеет рамочную антенну [Р 12/81-49]. Она наматывается на заготовке: пластине из фанеры размерами 56x56x5 мм. Катушка индуктивности L1 (350 мкГн) имеет 39 витков провода ПЭВ-0,15 мм с отводом от 4 витка снизу (по схеме).
Рис. 8. Схема радиоприемника с рамочной антенной на СВ диапазон.
Простой радиоприемник с входным каскадом на полевом транзисторе
На рис. 9 показан простой радиоприемник Г. Шульги (без УНЧ) с входным каскадом на полевом транзисторе [Р 6/82-52]. Магнитную антенну и конденсатор переменной емкости используют от старого радиоприемника.
Рис. 9. Простой радиоприемник Г. Шульги.
Схема конвертера-преобразователя частоты FM диапазона
Конвертер-преобразователь частоты Э. Родионова, рис. 10, позволяет «переносить» сигналы из одной полосы частот в другую частотную область: с 88… 108 МГц на 66…73 МГц [Рл 4/99-24].
Рис. 10. Схема конвертера с 88… 108 МГц на 66…73 МГц.
Гетеродин (генератор) конвертора собран на транзисторе VT2 и работает на частоте примерно 30…35 МГц. Катушка И выполнена из обмоточного провода длиной 40 см, намотанного на оправку диаметром 4 мм. Настройку конвертора производят растягиванием или сжатием витков катушки L1.
Входные цепи супергетеродина и приемника прямого преобразования
Наконец, на рис. 11 показана схема входной цепи простейшего супергетеродинного приемника, а на рис. 12 приемника с нулевой промежуточной частотой — приемника прямого преобразования.
Рис. 11. Схема конвертера В. Беседина.
Конвертер В. Беседина (рис. 11) «переносит» входной сигнал из полосы частот 2…30 МГц на более низкую «промежуточную» частоту, например, 1 МГц [Р 4/95-19]. Если на диоды VD1 и VD2 подать сигнал частотой 0,5…18 МГц от ГВЧ, то на выходе LC-фильтра L2C3 выделится сигнал, частота которого f3 равна разности частоты входного сигнала f1 и удвоенной частоты гетеродина f2: f3=f1-2f2 или Af3=Af1-2f2.
А если эти частоты кратны друг другу (f1=2f2), рис. 2, то к выходу устройства можно подключить УНЧ и принимать телеграфные сигналы и сигналы с однополосной модуляцией.
Рис. 12. Схема конвертера на транзисторах.
Заметим, что схема на рис. 12 легко преобразуется в схему на рис. 11 заменой транзисторов в диодном включении непосредственно диодами, и наоборот.
Чувствительность даже простых схем прямого преобразования может достигать 1 мкВ. Катушка L1 (рис. 11, 12) содержит 9 витков провода ПЭВ 0,51 мм, намотанных виток к витку на каркасе диаметром 10 мм. Отвод от 3-го витка снизу.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.
www.qrz.ru
Средневолновый приемник прямого усиления. — Радио-как хобби
Приступая к изготовлению этого приемника на 90% был уверен, что только потрачу время и силы даром. Так как не ожидал от такого примитивного приемника сколь-нибудь достойных результатов… Что получилось в итоге-можно узнать из этой статьи.
Почему именно средневолновый приемник прямого усиления? А вот почему… Много раз попадалась на глаза описание корзиночной антенны для радиовещательных ДВ и СВ диапазонов конструкции В. Т. Полякова.
Захотелось изготовить и испытать такую антенну как альтернативу магнитной антенне на ферритовом стержне (подробная статья об изготовлении этой антенны будет чуть позже). А для её испытания как раз решил изготовить средневолновый приемник прямого усиления.
Схему приемника выбирал такую, чтобы его входной каскад был собран на полевом транзисторе для получения большого входного сопротивления, который бы не нагружал рамочную корзиночную антенну ( согласно рекомендациям В. Т. Полякова).
Свой выбор остановил на найденной в интернете схеме приемника прямого усиления, автором которого является В. П. Рубцов (UN7BV). Схема его приемника представлена ниже:
Здесь на входе стоит полевой транзистор-как раз то, что нужно для нашей задачи.
Этот приемник рассчитан для работы от ферритовой антенны, вместо которой я включил рамочную корзиночную. На транзисторе VT1 здесь собран каскад, формирующий противофазные напряжения высокой частоты, необходимые для работы довольно необычного по схеме усилителя радиочастоты, который собран на транзисторах VT2-VT5.
На диодах VD1-VD4 собран амплитудный детектор. Продетектированное напряжение звуковой частоты поступает на усилитель НЧ и на затвор транзистора VT1, выполняя роль простой цепи АРУ.
В первом варианте приемника не вносил никаких изменений в оригинальную схему, за исключением того, что вместо ферритовой антенны применил рамочную корзиночную, а вместо усилителя НЧ на транзисторах применил микросхему УНЧ LM386 в типовом включении для коэффициента усиления равном 200.
Усилитель радиочастоты не макетировал, а сразу изготовил весь приемник на печатной плате. Усилитель РЧ на транзисторах VT2-VT5 симметричный, что предполагает подбор транзисторов по коэффициенту усиления h31e. Я этого сразу не сделал, и поставил первые попавшиеся транзисторы. Использовал именно такие типы, как у автора-КТ315 и КТ361. Знаю, что это уже вчерашний день, и всё такое прочее. Но мне захотелось протестировать приемник именно на таких стареньких транзисторах.
После сборки приемника проверил режимы транзисторов. И результат не порадовал-режимы транзисторов в усилителе РЧ были не совсем такие, как хотелось-транзисторы VT4 и VT5 были практически закрыты. Да и напряжения на выводах других транзисторов были какие-то неадекватные и разные для обоих плеч усилителя. Пришлось подобрать транзисторы с примерно одинаковым коэффициентом усиления около 60-70 единиц. После этого режимы транзисторов более-менее выровнялись, хотя мне всё равно не нравились.
Проверка в эфире показала, что станции принимаются хоть и громко, но с ужасными искажениями- сигналы хрипели. Очень было похоже на подзапертые каскады.
Подал сигнал с ГСС на вход приемника. Контроль осциллографом сразу выявил причину. При малых уровнях сигнала усилитель РЧ на транзисторах VT2-VT5 практически ничего не усиливал. Увеличивая уровень сигнала ГСС на входе обнаружил, что при некотором его уровне усилитель РЧ скачкообразно начинал работать и усиливать сигнал. Вот и причина хрипов-усилитель РЧ работает в нелинейном режиме.
Понятно, что нужно было возиться с подбором режимов транзисторов, причем параллельно в обоих плечах. Я этим заниматься не стал…
Всё это так длинно описывал для того чтобы те, кто захочет повторить этот усилитель РЧ ( а его автор часто применяет эту схему в разных своих конструкциях, и даже была публикация в журнале Радио №12 за 2005 год, стр. 67) отдавал себе отчет о возможных проблемах.
Описание практической, проверенной в работе конструкции приемника.
Но что же делать, какой выход из ситуации, тем более, что собранный средневолновый приемник прямого усиления уже подавал признаки жизни.
Решено было немного модифицировать усилитель радиочастоты. Оригинальная схема этого усилителя представлена ниже:
Как видно, здесь два идентичных плеча на транзисторах VT2VT4 и VT3VT5 соответственно, которые есть не что иное, как обычный усилительный каскад с непосредственными связями.
Решено было удалить нижнее плечо на VT3VT5, а в качестве усилителя РЧ использовать транзисторы VT2VT4.
Немного изменив номиналы резисторов и заземлив эмиттер VT2, получаем нужную схему:
Разумеется, в этом случае исток полевого транзистора VT1 заземляем по ВЧ через конденсатор С3.
Этот вариант усилителя РЧ заработал с полпинка, как говорится. Режимы транзисторов установились автоматически. Да и характер работы приемника изменился-явно стал прослушиваться эфирный шум. Проверил работу этого модифицированного усилителя РЧ подав на его вход сигнал с ГСС-на выходе отличная по форме синусоида с большой амплитудой.
Надо отметить, что при первом включении этот усилитель самовозбудился. Для устранения самовозбуждения пришлось включить в эмиттерную цепь транзистора VT4 резистор R8.
Теперь средневолновый приемник прямого усиления, а точнее, его схема выглядит так:
Здесь сигналы радиовещательных радиостанций диапазона средних волн принимаются рамочной корзиночной антенной. Перестройка по частоте осуществляется конденсатором переменной емкости С2. Далее сигнал поступает на первый каскад усилителя РЧ, собранного на полевом транзисторе типа КП302Б. Этот каскад имеет коэффициент усиления около 2, но главная его задача-не нагружать рамочную антенну. С чем он отлично справляется благодаря своему большому входному сопротивлению.
Далее сигнал поступает на следующие каскады усиления РЧ на транзисторах VT2VT4. Усиленный до необходимого уровня сигнал поступает на амплитудный детектор, который собран на диодах VD1VD2 типа Д9Б по схеме удвоения. Продетектированный сигнал звуковой частоты через регулятор громкости R12 поступает на усилитель НЧ, который собран на микросхеме LM386. Схема включения типовая для коэффициента усиления 200.
К выходу микросхемы можно мультмедийные наушники или колонку. Я, например, подключил колонку 6АС-2. Также, продетектированный сигнал с отрицательной полярностью поступает в цепь затвора транзистора VT1, выполняя таким образом функции простой цепи АРУ.
Собранный средневолновый приемник прямого усиления выглядит так:
Расположение основных элементов:
Ну что, настало время испытать наш средневолновый приемник прямого усиления в реальном эфире…
Дождавшись вечера 6 марта текущего года пробуем протестировать приемник в реальном эфире.
Фантастика! Но приемник заработал! Причем станции принимаются очень громко, с отличным качеством. Сигнал с корзиночной рамочной антенный «валит» будь-здоров, за что отдельное спасибо В. Т. Полякову.
Регулятор громкости даже пришлось поставить почти на минимум.
Конечно, избирательность не очень высокая-но что требовать от простого приемника ПРЯМОГО усиления?.
Отдельно скажу, что по громкости звучания и по его качеству, этот приемник мне понравился даже больше чем изготовленный мною ранее средневолновый регенератор.
Если честно, никак не ожидал от этой схемы такой работы.
Короткое видео о работе приемника. Снято 6 марта 2019 года, примерно в 19-00.
www.myhomehobby.net
Радиоприемники прямого усиления на транзисторах 1
Ниже приведены однокаскадные усилители высокой частоты (УВЧ) с детекторами, образующие вместе с любой схемой УЗЧ радиоприемник прямого усиления. Однокаскадные УВЧ имеют активные схемы детекторов, а детекторы двухкаскад-ных УВЧ пассивные на основе диодной двухполупериодной схемы. Приемники могут работать в диапазоне длинных или средних волн, но можно ввести схему коммутации и получить двухдиапазонный радиоприемник.
Радиоприемник по схеме рис. 5.3 содержит один каскад усиления по высокой частоте на двух транзисторах VT1 и VT2. Транзистор VT2 включен по схеме с общим коллектором, VT1 — с общей базой. Одно из основных достоинств такого каскада состоит в том, что выходная цепь схемы слабо связана с входной и удается получить больший коэффициент усиления по сравнению со схемой на одном транзисторе. База транзистора VT2 заземлена по высокой частоте с помощью конденсатора СЗ. Нагрузка каскада — высокочастотный дроссель L3. С коллектора транзистора VT1 модулированный высокочастотный сигнал через конденсатор связи С4 поступает на детектор, выполненный по схеме с общим коллектором на транзисторе VT3. Хотя детектор имеет коэффициент усиления по напряжению менее единицы, его коэффициент передачи все равно выше, чем у диодного, а искажение низкочастотного сигнала ниже. Цепочка С6, R5, С7 фильтрует низкочастотный сигнал, с резистора R6 через разделительный конденсатор СЮ он пода-
Рис. 5.3. Однокаскадный УВЧ ОК-ОБ с детектором на транзисторе по схеме с ОК
Рис. 5.4. Монтажная плата УВЧ (а) и приемы монтажа деталей на ней (б, в)
стся на резистор R7, служащий регулятором громкости, и далее с движка переменного резистора на вход УЗЧ. Питание схемы хорошо отфильтровано цепью R8, С8, С9.
Схема расположения деталей на монтажной плате показана на рис. 5.4. Опорными монтажными точками резисторов, конденсаторов, соединительных проводников и других деталей могут быть пустотелые заклепки (пистоны) или шпильки — отрезки медной луженоц проволоки диаметром 0,9… 1,3 мм, запрессованные в отверстия платы (рис. 5.4, б и рис. 5.4, в соответственно. На рис. 5.4, б показаны приспособления для развальцовки пистонов и пример установки детали в них. В качестве приспособлений хорошо подходят заточенные на наждаке дюбели, применяемые для строительных работ. Один из них зажимают в тисках, а другим с помощью легких ударов молотка развальцовывают пистон. Пистонами могут быть предварительно нарезанные отрезки медных трубок, длина которых на 0,6…1,5 мм превышает толщину платы. Можно изготовить подобные пистоны из медной пластины или луженой жести толщиной 0,5…0,8 мм. Диаметр отверстий в плате желательно выбрать в диапазоне 2…3 мм.
Для запрессовки шпилек в отверстия плат также используют приспособление — стальной пруток с направляющим отверстием в торце (рис. 5.4, в). С помощью этого приспособления шпильку направляют в отверстие платы, диаметр которого примерно на 0,1 мм меньше диаметра шпильки, и запрессовывают ее ударом молотка. На рис. 5.4, в даны размеры приспособления для запрессовки шпилек диаметром 1 мм и длиной 10 мм в плату толщиной 1,5…2 мм.
Схема радиоприемного устройства (рис. 5.5) состоит из од-нокаскадного усилителя высокой частоты на транзисторах VT1, VT2, образующих так называемую каскодную схему. Первый транзистор усилителя VT2 включен по схеме с общим эмиттером, а второй VT1 — с общей базой. В результате вход и выход каскада хорошо развязываются друг от друга и удается получить достаточный коэффициент усиления по напряжению даже при использовании одного каскада усиления по высокой частоте. Нагрузкой транзистора VT1 является трансформатор L3, L4. Трансформатор высокой частоты использован для того, чтобы получить два противофазных напряжения высокой частоты, необходимых для работы активного двухполупериодного детектора на транзисторах VT3, VT4. Коэффициент гармоник детектора значительно меньше, чем диодного, а коэффициент передачи выше. После фильтрации цепью С7, R9, С8 напряжение звуковой частоты через разделительный конденсатор СИ поступает на регулятор громкости R11. Питание схемы осуществляется через фильтр R10, С9, СЮ.
Соединения деталей этого УВЧ показаны на рис. 5.6. Емкости конденсаторов СЗ—С6 могут быть в диапазоне от 6800 пФ до 0,068 мкФ. Транзисторы КТ315 могут быть с любыми буквенными индексами. Их можно заменить аналогичными им транзисторами серий КТ312, КТ316, КТ342, КТ358 с коэффи-
Рис. 5.5. Однокаскадный УВЧ ОЭ-ОБ с двухполупериодным детектором на транзисторах
циентом передачи не менее 50. Желательно, чтобы коэффициенты передачи транзисторов VT1, VT2 отличались не более чем на 20%, а VT3 и VT4 были как можно более близкими.
Катушки высокочастотного трансформатора L3 и L4 намотаны проводом ПЭВ-1 0,08…0,1 мм на ферритовом кольце типоразмера К7 X 4 X 2 (внешний диаметр 7 мм, внутренний — 4 мм, а высота — 2 мм). Катушка L3 содержит 250 витков, катушка L4 намотана в два провода и содержит 100 витков. Затем начало одной обмотки соединяют с концом другой, таким образом получают средний вывод катушки L4. Для удобства намотки провода на ферритовое кольцо изготовьте специальное приспособление — челнок. На челнок наматывайте провод такой длины, чтобы с небольшим запасом хватило на всю катушку. Витки старайтесь укладывать плотно друг к другу и следите за тем, чтобы провод при намотке не закручивался в петли.
Высокочастотный трансформатор в последнюю очередь монтируют на печатной плате, прикрепив небольшим количеством клея, например клеем «Момент».
После проверки монтажа подключите магнитную антенну, усилитель звуковой частоты и включите питание радиоприемника. Проверьте режимы работы каскадов по постоянному току и, если необходимо, подберите резисторы R1, R5. Если приемник работоспособен, удастся настроиться на одну из мощных радиостанций. При самовозбуждении приемника (сопровождается свистами и сильными искажениями передачи), попробуйте удалить магнитную антенну от катушек L3, L4 высокочастотного трансформатора, или поменяйте местами выводы катушки L3.
Укладку диапазонов ведите с помощью заводского радиоприемника, имеющего требуемый диапазон (ДВ или СВ).
Особенностью радиоприемника (рис. 5.7) является применение усилительного каскада на полевом транзисторе VT1. Высокое входное сопротивление полевого транзистора позволяет полностью включить колебательный контур во входную цепь и тем самым увеличить сигнал на входе усилителя высокой частоты. Усиленный сигнал с нагрузки усилителя VT1 — резистора R1 поступает на вход прецизионного детектора на операционном усилителе и диодах VD1, VD2. Диоды VD1, VD2 включены в цепь обратной связи операционного усилителя. Такая схема позволяет в широких пределах изменять коэффициент передачи детектора с помощью переменного резистора R4. В нижнем (по принципиальной схеме) положении движка
Рис. 5.7. Однокаскадный УВЧ на полевом транзисторе с детектором на операционном усилителе
резистора коэффициент передачи максимален, а в верхнем — минимален. Резистор R4 является регулятором громкости. После фильтрации цепочкой Кб, С7 низкочастотный сигнал поступает на вход усилителя звуковой частоты. Питание высокочастотного каскада и детектора поступает через развязывающий фильтр К7, С4, С5.
Схема соединения деталей на монтажной плате изображена на рис. 5.8. Полевой транзистор VT1 смонтирован выводами кверху, а требуемые выводы ОУ DA1 удлинены голым монтажным проводом.
Налаживание начинают с установки режимов УВЧ по постоянному току. Они установятся автоматически, если на стоке пол;ёвого транзистора VT1 будет напряжение +4,3 В. Рекомендуемый режим работы транзистора установите подбором резистора К2.
При подключении усилителя звуковой частоты учтите, что на выходе УВЧ имеется постоянное напряжение. Подключайте его через переходной конденсатор емкостью 2,2…4,7 мкФ. Если конденсатор оксидный, его плюсовой вывод соединяют с выходом УВЧ.
Рис. 5.8. Монтажная плата
Двухкаскадные усилители высокой частоты (схемы, изображенные на рис. 5.9, 5.11, 5.13) состоят из магнитной антенны W1, усилительных каскадов и диодного детектора VD1, VD2, включенного по схеме удвоения напряжения. Напряжение низкочастотного сигнала с выхода детектора фильтруется дополнительной RC-цепочкой и выделяется на нагрузке — переменном резисторе, являющемся регулятором громкости. С данными схемами можно применять любой усилитель звуковой частоты, описанный ранее.
Рис. 5.9. Двухкаскадный УВЧ из идентичных каскадов по схеме с ОЭ
Схемы, изображенные на рис. 5.9, 5.13, имеют чувствительность 10…20 мВ/м и позволяют принимать мощные радиостанции в диапазонах длинных 750…2000 м (400… 150 кГц) или (и) средних волн 187…570 м (1600…525 кГц), удаленные на расстояние 100…250 км. В схеме рис. 5.11 за счет резонансных цепей во всех каскадах чувствительность поднята до 5…7 мВ/м. В результате радиус действия приемника составляет 300…500 км.
Следует заметить, что чувствительность схем, изображенных на рис. 5.9, 5.13, также может улучшена до 7…8 мВ/м за счет включения резонансной цепи во втором каскаде усилителя. Такой цепью может служить высокочастотный широкополосный дроссель L5, примененный в схеме, приведенной на рис. 5.11.
Увеличить радиус действия всех приемников можно подключением наружной антенны.
Катушка L1 и конденсатор переменной емкости С2 образуют колебательныйконтур, настраиваемый на сигналы радиовещательных станций. Чтобы сравнительно низкоомный вход усилителей (входное сопротивление составляет единицы кило-ом) не шунтировал колебательный контур (сопротивление контура при настройке на сигнал принимаемой станции составляет сотни килоом), высокочастотное напряжение подается с катушки связи L2, расположенной на стержне магнитной антенны и образующей с катушкой L1 понижающий трансформатор. В результате можно установить выгоднейшую связь контура с усилителем, подбирая число витков катушки связи и расстояние между нею и контурной катушкой L1 магнитной антенны.
Напряжение питания подается через фильтр R9 С8 С9, предотвращающий самовозбуждение приемника из-за паразитных связей между усилителями высокой и звуковой частот через общий источник питания. Причем параллельно электролитическому конденсатору включен керамический, существенно улучшающий параметры фильтра на высоких частотах.
Схема УВЧ, изображенная на рис. 5.9 усилителя высокой частоты состоит из двух идентичных каскадов усиления по схеме с общим эмиттером. Здесь используется высокоэффективный способ температурной стабилизации режима работы транзистора. Кроме того, каскад малочувствителен к смене транзисторов, имеющих технические характеристики в пределах, заданных техническими условиями.
Конденсаторы С5, С7 в каскадах устраняют отрицательную обратную связь по переменному току между эмиттером и базой транзистора. Их емкость должна быть такой, чтобы сопротивление переменному току на самой низп1ей частоте рабочего диапазона было намного меньше сопротивления резистора R4 (R8). На практике величина емкости может лежать в диапазоне 4700…68000 пФ.
Режимы работы каждого из каскадов по постоянному току независимы друг от друга и могут быть изменены подбором резисторов R1, R5. Ток коллектора каждого из каскадов выбран равным 1 мА. Однако контролировать режимы транзисторов удобнее, измеряя не ток, а напряжение на их электродах. На схемах указаны напряжения, измеренные относительно общего («заземленного») проводника приемника вольтметром с относительным сопротивлением более 10 кОм/В.
Связь между каскадами, также, как и между катушкой связи и магнитной антенной — емкостная через конденсатор связи С4.
Все детали бхемы, кроме магнитной антенны и регулятора громкости R11, размещаются на печатной плате размером 45 X 30 мм, рис. 5.10. Использовано размещение каскадов «в линейку», позволяющее уменьшить паразитные связи между ними. Если будете изменять топологию печатной платы, например размещать детали в корпусе от какого-либо малогабаритного приемника, постарайтесь сохранить такое размещение, а детали детектора во избежание
Рис. 5.10. Размещение элементов и печатная плата двухкаскадного УВЧ из идентичных каскадов
Рис. 5.11. Двухкаскадный УВЧ с трансформаторной связью
самовозбуждения приемника размещайте как можно дальше от магнитной антенны WA1 и конденсатора переменной емкости С2. При малых габаритах печатной платы часть платы, на которой размещен детектор, возможно придется закрыть латунным или алюминиевым экраном, соединенным с общим проводом.
В схеме рис. 5.11 применены усилительные каскады, схожие с предыдущим УВЧ. Однако связь между первым и вторым каскадом трансформаторная. Трансформатор высокой частоты (катушки трансформатора L3 и L4) позволяет гораздо лучше, чем в схеме с резисторами в цепи коллектора согласовать относительно большое выходное сопротивление первого каскада с малым входным сопротивлением второго каскада усилителя колебаний высокой частоты. Коллекторной нагрузкой транзистора VT2 является высокочастотный дроссель L5. Создающееся на нем напряжение модулированного сигнала радиовещательной станции подается через конденсатор связи Сб на вход детекторного каскада. Как указывалось выше, детекторный каскад собран по схеме удвоения напряжения. По сравнению с однодиодным, такой детектор позволяет значительно повысить уровень сигнала на выходе приемника, а значит и громкость приема радиостанций.
Режим работы каскадов по постоянному току задается в каждом каскаде независимо с помощью делителей R1, R2 и R4, R5 в их базовых цепях и резисторов R3, R5 в цепях эмиттеров. Режим работы первого каскада устанавливается (при
Рис. 5.12. Монтажная плата
Рис. 5.13. Двухкаскадный УВЧ ОК-ОЭ
необходимости) изменением сопротивления резистора R1, второго — резистора R4.
Применение резонансных цепей в коллекторах каскадов усилителей позволяет получить неплохие чувствительность и избирательность приемника прямого усиления, однако требуют больших усилий при наладке.
Поскольку с данным УВЧ можно провести целый ряд экспериментов, требующих перепайки деталей, они размещены на монтажной плате, показанной на рис. 5.12.
Катушки трансформатора L3 и L4 и высокочастотный дроссель L5 намотаны проводом ПЭВ 0,08…0,1 на ферритовых кольцах марки 600НН или 1000НН с внешним диаметром 7 и высотой 2 мм (типоразмер К7 х 4 х 2). Катушка L3 содержит 250, катушка L4 — 100, дроссель L5 — 250 витков. Перед намоткой следует скруглить острые кромки колец наждачной шкуркой, чтобы не повредить изоляцию провода.
В схеме рис. 5.13 усилитель высокой частоты апериодический двухкаскадный. В первой схеме транзистор VT1 включен по схеме с общим коллектором, а VT2 — с общим эмиттером. Возможный вариант печатной платы с размещением элементов представлен на рис. 5.14.
nauchebe.net
Радиоприёмник прямого усиления на диапазон СВ.
РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Приемники и передатчики >Радиоприёмник прямого усиления на диапазон СВ.
Предлагаю вниманию многоуважаемой публики схему приёмника ::. прямого усиления (не пугайтесь и не отворачивайтесь) рассчитанного на диапазон средних волн (можно, естественно, и на ДВ). Пускай подобное устройство сейчас смотрится несколько архаично, но чистота звучания (в сравнении с супергетеродином), относительная простота изготовления, а также, высокая чувствительность данной схемы окупают недостатки данного класса радиоприёмных устройств.
Итак, перейдём к рассмотрению принципиальной схемы:
Входной контур приёмника образован катушкой L1 и конденсатором переменной ёмкости С1. Сигнал радиостанции, принятый магнитной антенной (можно применить и антенный провод, в случае использования приёмника как стационарного) выделяется данным контуром и через катушку связи L2 поступает на вход УРЧ, построенный на транзисторах VT1-VT3. Связь между каскадами УРЧ непосредственная, также он охвачен глубокими отрицательными обратными связями, глубина которых регулируется резистором R3. Номинал этого резистора придётся подбирать, добиваясь оптимального соотношения чувствительности и стабильности. Изменяя глубину связи, можно в широких пределах варьировать входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению усилителя. Увеличивая сопротивление R3 до 30 — 50 Ом можно настолько повысить входное сопротивление УРЧ, что становится возможным непосредственное подключение колебательного контура к входу УРЧ через резистор 1-2 кОм, минуя катушку связи. Однако в таком случае могут проявиться внутренние связи транзисторов КТ315, используемых в схеме (при замене их на КТ316, 306, 325 это явление пропадает).
Для лучшей защиты от паразитных колебаний и самовозбуждения по питанию в схему УРЧ введены фильтрующие конденсаторы С7 и С8.
К выходу УРЧ подключён детекторный каскад. Особенность этого каскада состоит во введении дополнительного диода VD1, В результате чего получается устройство сжатия динамического диапазона сигнала перед детектированием, которое до некоторой степени заменяет АРУ. Диоды лучше использовать германиевые, потому что их значительно меньшее напряжение отсечки позволяет уменьшать сигнал уже с амплитуды 30-40 мкВ.
Далее следуют два каскада предварительного усиления на транзисторах VT4 и VT5. Их задача — усилить по напряжению ЗЧ сигнал до уровня необходимого усилителю мощности. Связь между каскадами в усилителе конденсаторная, то есть с гальванической развязкой.
Сигнал ЗЧ, снятый с детектора, через конденсатор С9 поступает на базу транзистора VT4 и усиливаясь подаётся на базу VT5, с коллектора которого снимается. Режимы работы каскадов предварительного усилителя устанавливаются резисторами R8 и R12. Обычно, эта схема начинает работать сразу и хорошо, но возможно, потребуется установка режимов по постоянному току, в таком случае, подбираем сопротивление R8 и R12, таким образом, чтобы на транзисторы шёл ток 0,8 — 1,2 мА (для этого разрываем соединение R10 с проводом питания и замеряем ток, тоже самое проделываем с R14), однако, повторюсь, это бывает нужно крайне редко. С14 и С15 фильтрующие.
Далее усиленный сигнал ЗЧ подаётся на резистор R17, который является регулятором громкости и с его движка поступает на вход УМЗЧ построенного на ИМС К174УН4. Конденсатор С13 (как и С12) срезает неприятные на слух высокие частоты ЗЧ диапазона, тем самым, смягчая звучание приёмника, а С11 развязывает предварительный усилитель и усилитель мощности по постоянному току. Чтобы добиться более мягкого звука, его лучше ставить на большую ёмкость (впрочем, можно и несколько меньше чем в принципиальной схеме — дело вкуса).
Включение ИМС К174УН4 почти ни чем не отличается от стандартного для этой микросхемы.
Микросхема К174УН4 представляет собой однокристальный усилитель мощности ЗЧ, развивающий на нагрузке в 4 Ома мощность до 1 Вт, чего вполне достаточно для приёмника, тем более переносного. Так заявлено в даташите, однако фактически, мощность может достигать и 1,5 Вт, при этом на ней мало сказывается увеличение сопротивления нагрузки до 8 Ом.
Собственно, схема УМЗЧ на К174УН4 всем известна, и рассказывать о ней особенно нечего (на всякий случай, её цоколёвка дана на чертеже).
Остановимся лишь на паре моментов.
Резистор R20, входящий в ФНЧ можно ставить и 1 Ом и 30 Ом — на звучании это мало сказывается. Ёмкость С18 так же может значительно отличаться от указанной на схеме, однако она больше чем R20 влияет на звук и рекомендация по подбору данного конденсатора может быть только одна — ориентируйтесь на свой слух и вкус. Конденсаторы С20, С22 не обязательно ставить оба — вполне можно обойтись одним из них, например С22, потому что С20 введён для срезания всевозможных ВЧ наводок, коих сейчас очень много. Но и без него схема работает прекрасно.
Справа вверху на чертеже дана схема стабилизатора, от которого приёмник работает у меня. Она простейшая и всем хорошо известная, и использована была за отсутствием на момент сборки приёмника интегрального стабилизатора. Напряжение на выходе стабилизатора устанавливается подстроечником.
Теперь о некоторых моментах настройки, наладки и деталях.
Резистор R16 с конденсаторами, включёнными параллельно источнику питания, образует фильтр по питанию и в принципе, можно обойтись без него, однако это убавит стабильности работы приёмника и будет более вероятно самовозбуждение. В любом случае, если Вы его поставите, то возможно придётся подбирать номинал, чтобы сильно не гасил мощность, но достаточно стабилизировал работу схемы.
Катушка L1 колебательного контура намотана на ферритовом стержне марки 600НН (можно 400НН), диаметром 8 мм (можно плоский) проводом ПЭЛ 0,1 — 0,15 и содержит 60 витков, но для более точной настройки на диапазон точное количество витков придётся подобрать (в этих целях целесообразно сделать на катушке отводы через каждые 10 — 20 витков и подбирать количество витков включенных в контур). Длина стержня не имеет особого значения (длиннее 12 — 15 см всё равно не найдёте). В авторской конструкции она составляет 9 см.
Конденсатор контура С1 лучше использовать с воздушным диэлектриком (если у Вас есть такая роскошь), но подойдёт и с пластиковым диэлектриком. Емкость его может быть и меньше (максимальная до 150 пФ) и больше (например, 495 пФ), это зависит от выбора диапазона (на ДВ лучше, конечно, брать большую ёмкость) и параметров катушки контура. Остальные детали любые с возможностью значительного отступления их номиналов (до20-30%) от указанных на схеме.
Конструкция и монтаж, а так же корпусное оформление приёмника могут быть любыми, поэтому не даю чертежей печатных плат, оставляя их на вкус, опыт, знания и т.д. конкретного радиолюбителя скажу лишь, что у меня приёмник разбит на функциональные блоки (УРЧ и детектор, предварительный УЗЧ, УМЗЧ), смонтированные на фанерке, закреплённой в свою очередь на металлическом шасси, которое используется как общий провод.
Параметры приёмника следующие:
Диапазон СВ — 300 кГц (длина волны 1000 м) до 3 МГц (длина волны 100 м).Чувствительность приёмника порядка 10 мкВ, ток потребления от 10 мА, при максимальной громкости и отсутствии сигнала станции и до 30 мА при настройке на станцию и максимальной громкости. Напряжение питания, подаваемое от стабилизатора 7-8 В, чего вполне хватает для нормальной работы, схема продолжает работать при разряде батареи до 3-5 В, однако увеличение внутреннего сопротивления батареи может привести к самовозбуждению. 7-8 В выбраны не случайно, потому что у автора приёмник питается от «Кроны» и напряжение питания выбрано с учётом разряда батареи, но оно может быть и 9 и 12 В.
Надеюсь, что схема вас заинтересует и желаю всяческих успехов в нашем радиолюбительском деле!
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
Схема приемника прямого усиления
- Подробности
- Категория: Радиоприемники
Приемник прямого усиления обладает одним, достаточно значительным преимуществом — а именно простота конструкции, благодаря чему подобный приемник собрать могут даже начинающие радиолюбители. Радиоконструкторы — комплекты деталей для производства приемника на транзисторах. Помимо всего этого, радиоприемники прямого усиления различаются неимением паразитных излучений в эфир, что может быть существенно, ежели нужна абсолютная скрытность приёмника.
Главным недостатком этого приемник прямого усиления — небольшая селективность, другими словами небольшое ослабление сигналов располагающихся рядом радиостанций сравнивая с сигналом станции, на которую настроен приемник. Потому данный вид приёмников удобно применять исключительно для приёма сильных радиостанций, которые работают в длинноволновом либо средневолновом диапазоне.
В следствии данного изъяна приёмники прямого усиления не изготавливаются промышленностью и как правило употребляются нынче лишь в радиолюбительской практике. Значительно улучшить избирательность возможно с помощью двухконтурной входной цепи.
Этот приемник рассчитывают на прием радиостанций спектра СВ (средних волн). Даже несмотря на простоту схемы, такой приемник обладает достаточно высокой чувствительностью, что позволяет уверенно принемать сигналы с близких радиостанций. Собирают подобные приемники, как правило, на обширно распространенных транзисторах, из серии КТ315 и их могут собрать новички радиолюбители.
Также данный приемник обладает рядом немаловажных характеристик:
- Интервал принимаемых волн Св и частично Дв 1605 — 330 кГц;
- Чувствительность 1,5 мв;
- Потребляемый ток во время максимальной громкости не больше 25 ma., напряжение питания 4.5В;
- Доступность деталей;
Схема приемника
Принцип действия приемника прямого усиления
Сигнал с антенны поступает на базу транзистра VT1. Усилитель высоких частот принемаемого сигнала сделан на транзисторах VT1 – VT3 с непосредственными взаимосвязями между транзисторами. Достоинством такой схемы будет то, что напряжение смещения на базе транзистора VT1 определяется автоматом. С УВЧ сигнал через конденсатор С5 поступает на диод VD1 nипа Д9Б, где происходит детектирование сигнала.
Затем через регулятор громкости (потенциометр или переменное сопроитвление) поступает на предварительный УНЧ. В данном каскаде нет ничего такого особенного. После каскада предварительного усиления сигнал необходимо усилить по мощности с помощью транзистора VT5, в коллекторную цепь которого включен динамик EP1.
После успешной сбоки приемника настраивать его не нужно. В динамике сразу должен появиться характерный для приемников «шум» после подачи напряжения. С помощью конденсатор переменной емкости C1 производим настройку приемника на нужную радиостанцию.
- < Назад
- Вперёд >
Добавить комментарий
radio-magic.ru
Экономичный приемник прямого усиления на трех транзисторах
Он очень прост, практически не требует налаживания и совершенно некритичен к напряжению питания. Громкоговорителя в приемнике нет: он работает на миниатюрный телефонный капсюль или телефоны. Приемник выполнен по схеме прямого усиления с одним настраиваемым контуром (рис. 1).
Рис.1. Принципиальная схема экономичного приемника.
Катушкой индуктивности контура L1 является магнитная ферритовая или рамочная антенна WA1. На частоту принимаемой радиостанции контур настраивается конденсатором переменной емкости (КПЕ) С1.
Радиочастотный (РЧ) сигнал с антенного контура L1 — С1 через катушку связи L2 поступает на трехкаскадный усилитель РЧ (УРЧ), выполненный по схеме с непосредственной связью между каскадами на транзисторах VT1 — ѴТЗ. Усиленный сигнал детектируется диодом VD1, его высокочастотная составляющая отфильтровывается конденсатором С2. Выделившийся на этом конденсаторе сигнал звуковой частоты (ЗЧ) через катушку связи, представляющую для токов ЗЧ пренебрежимо малое сопротивление, снова подается на базу транзистора VT1.
Так обычно устроены рефлексные приемники, где одни и те же каскады усиливают токи радио- и звуковой частоты. Но этот приемник лишь с долей условности можно назвать рефлексным. Дело в том, что через детекторный диод VD1 замыкается цепь стопроцентной отрицательной обратной связи (ООС), действующей на постоянном токе и на звуковых частотах, поэтому усиление по напряжению на 34 равно единице.
В то же время ООС жестко стабилизирует режим транзисторов по постоянному току и в отсутствие сигнала напряжение на коллекторе ѴТЗ равно сумме напряжения открывания транзистора VT1 и диода VD1 (оба этих напряжения равны примерно по 0,5 В, поскольку приборы кремниевые). При этом ток смещения базы транзистора ѴТ1 будет очень небольшим, как раз таким, что диод начнет работать на участке вольтамперной характеристики с максимальной кривизной, что и нужно для детектирования.
Рис.2. Осциллограмма коллекторного напряжения транзистора ѴТ3.
При поступлении сигнала Р4 диод VD1 детектирует его положительные полуволны, сильнее открывая транзистор VT1. Вслед за ним больше открываются и транзисторы ѴТ2 и ѴТЗ. В результате среднее (за период Р4) напряжение на коллекторе ѴТЗ падает, а ток всех трех транзисторов увеличивается. Форма напряжения на коллекторе транзистора ѴТЗ показана на рис 2, ее можно наблюдать с помощью осциллографа. На его экране видно, что положительные полуволны AM сигнала жестко «привязаны» к уровню напряжения +1 В, в то время как огибающая колебаний 34 удвоенной амплитуды модулирует отрицательные полуволны.
Благодаря ООС детектирование получается очень линейным. Если же уровень сигнала слишком велик, и отрицательные полуволны достигают нулевой отметки, огибающая AM колебаний ограничивается и приемник начинает работать с искажениями. Устранить их можно, ослабив сигнал Р4 расстройкой входного контура, поворотом антенны или включением резистора с небольшим сопротивлением (20-100 Ом) в эмиттерную цепь транзистора VT1. Чувствительность приемника при этом уменьшается. Если этот резистор сделать переменным, он будет служить регулятором громкости.
Поскольку для колебаний ЗЧ все три транзистора являются усилителями тока, а их коллекторные токи складываются в общем проводе питания, в него же включен и телефон BF1, причем отдельного выключателя питания не требуется — приемник начинает работать, как только вилка телефона вставлена в гнезда разъема XI. Конденсатор СЗ замыкает токи РЧ на общий провод, чтобы они не попадали в цепь телефона и батареи питания.
Несколько слов о деталях. Подойдут транзисторы VT1 и ѴТЗ типов КТ315 или КТ312 с любыми буквенными индексами. Это же относится и к транзистору типа КТ361 (ѴТ2) другого типа проводимости. Можно попробовать применить и транзисторы КТ3102 (VT1, ѴТЗ) и КТ3107 (ѴТ2). Подбора транзисторов по коэффициенту передачи тока не требуется, просто транзисторы с большим коэффициентом передачи обеспечат несколько большую чувствительность приемника, а режим их все равно окажется жестко стабилизирован. Диод VD1 — любрй маломощный высокочастотный, но обязательно кремниевый.
Конденсатором настройки может служить любой подходящий КПЕ с воздушным или твердым диэлектриком. Подойдет, например, КП-180, выпускавшийся в наборах для детского технического творчества, или блок КПЕ от любого транзисторного приемника. Обе секции блока для расширения диапазона перестройки лучше соединить параллельно. Максимальная емкость КПЕ должна быть не меньше 180 пФ.
Можно использовать готовые катѵшки L1 и L2 от магнитных ан-тенн транзисторных приемников. При самостоятельном изготовлении провод наматывается на круглый или прямоугольный фер-ритовый стержень 400НН, 600НН или 1000НН длиной не менее 50 мм. Для приема в диапазоне СВ катушка L1 должна содержать 60-70 витков, а катушка связи L2 — 6-7 витков провода ПЭЛ (лучше ПЭЛШО) 0,25-0,35. Для повышения добротности контура еще лучше использовать литцендрат. Намотка ведется в один слой, виток к витку, на бумажном каркасе, пропитанном парафином для влагозащиты и повышения изолирующих свойств. Расстояние между катушками 5-7 мм.
Была испытана и рамочная антенна квадратного сечения 55×55 мм, намотанная внавал проводом ПЭЛ 0,25 прямо на корпусе приемника.
Число витков для диапазона СВ — 60, катушка связи наматывается поверх контурной и имеет 5 витков. Чувствительность приемника даже с такой антенной оказалась достаточной, а селективность — несколько хуже из-за меньшей добротности катушки без сердечника. При изготовлении приемника для диапазона ДВ число витков катушек следует увеличить примерно втрое.
Телефоном служит миниатюрный капсюль ТМ-2А или любой другой с сопротивлением 50 Ом. С таким телефоном приемник может работать при напряжении питания от 1,2 В и выше. Потребляемый ток составляет 1,2 мА при питании от одного дискового аккумулятора и 1,8 мА при питании от одного элемента АЗ 16 или импортного — размера АА с напряжением 1,5 В. Если использовать высококачественный телефон ТМ-6 с сопротивлением 180 Ом, напряжение питания лучше увеличить до 2,4-3 В (два дисковых аккумулятора или два элемента 316, соединенные последовательно). Потребляемый ток при этом возрастет до 3-5 мА.
Отличные результаты получились с высококачественными телефонами ТДС-1 при напряжении питания 3 В и токе 5 мА. С приемником можно использовать и высокоомные телефоны, например ТА-4 с сопротивлением постоянному току 4,4 кОм. В этом случае напряжение питания придется увеличить до 4,5-9 В (одна-две батареи 3336Л или одна «Крона»). Потребляемый ток составит 1-2 мА. Вообще же приемник допускает широкие вариации сопротивления телефонов и напряжения питания без ухудшения качества работы и без подбора элементов.
Поскольку через телефоны проходят не только токи ЗЧ, но и постоянная составляющая тока транзисторов, при подключении телефона, особенно со слабым магнитом, желательно соблюдать полярность, указанную на вилке телефона. Вывод, обозначенный знаком +, должен соединяться с батареей питания. Если же обозначений на вилке или корпусе телефона нет, полярность его включения подбирают по наилучшему звучанию. Смысл подбора полярности в том, чтобы постоянное магнитное поле катушек телефона, создаваемое постоянной составляющей тока, складывалось с собственным полем магнита телефона, усиливая его.
Внешнее оформление приемника может быть весьма разнообразным. Скорее всего корпусом станет пластмассовая коробочка, легко помещаемая в нагрудный карман, с ручкой настройки и миниатюрным разъемом для подключения телефона. Монтаж приемника может быть как печатным, так и навесным. Самовозбуждение вероятно лишь при размещении коллекторной цепи транзистора ѴТЗ вплотную к контуру магнитной антенны из-за емкостной связи между ними. Устраняют его подбором взаимного расположения деталей.
Если это не помогает, полезно окружить коллекторную цепь транзистора ѴТЗ полоской «заземленной» фольги на печатной плате или установить небольшой экран из фольги, жести и т.п. при навесном монтаже. Помогает переключение выводов контурной катушки или катушки связи.
Приемник можно выполни!ь и с фиксированной настройкой на одну радиостанцию, заменив КПЕ С1 постоянным конденсатором и подобрав его емкость в пределах 50-240 пФ до получения предварительной настройки на нужную станцию. Окончательная настройка производится подбором числа витков и положения контурной катушки L1 на стержне магнитной антенны.
Источник: Поляков В. Т. — Техника радиоприема, простые приемники АМ сигналов.
www.qrz.ru
