Фм приемник своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Всем доброго времени суток! Я, Вячеслав Юрьевич, или просто В.Ю. приглашаю Вас в свой блог. Почему блог так называется? Я дедушка и, как все деды, люблю поговорить о былом и поучить молодёжь. Читайте мои посты с советами обо всём, а особенно о здоровье. До новых встреч!

Статьи по темам

четверг, 19 сентября 2013 г.

Детекторные и прямого усиления приёмники УКВ (FM) диапазона.

Так получилось, что 3-я часть радиолюбительского конструктора, которая была посвящена УКВ приёмникам, вырвалась вперёд, так как была факультативным занятием. Поэтому я уберу этот пробел и в этом посту расскажу о самых простых детекторных и прямого усиления приёмниках УКВ ( FM ) диапазона.

В Москве радиовещательные станции работают в двух диапазонах. УКВ 1 занимает частоту 65,9 -74 МГц и в УКВ 2 радиостанции работают в интервале частот 87,5 – 108 МГц. В двух диапазонах используется частотная модуляция (ЧМ) и на всех приёмниках иностранного производства этот вид модуляции сокращённо обозначается FM (frequency modulation – частотная модуляция). В переводе встречается и такое сочетание букв ФМ.

С 90-х годов импортные радиоприёмники с диапазоном УКВ 2 ( FM ) основательно заполонили рынок, и в настоящий момент эфир полностью освоен радиовещательными компаниями и на этом участке волн уже работают более 40 станций.

Рис. 1. Детекторный УКВ (FM) приёмник.

Простота конструкции детекторного УКВ приёмника соблазняет. Соединяете вместе тройку - четвёрку деталей, и несколько радиовещательных станций слышны в наушниках. В городских условиях, где много помех этот приёмник будет работать лучше, чем выполненный на средних или длинных волнах, правда при условии, что радиовещательный УКВ передатчик или ретранслятор находится недалеко от вашего дома. В моём случае дальность уверенного приёма составила шесть километров.

Нужен ли такой приёмник? Детекторный, самый простой, сделанный по классической схеме? Чтобы ответить на эти вопросы соберите эту конструкцию, а когда соберёте, то поймёте, что не зря провели время. Много интересных опытов можно провести с простым приёмником. Возможно, вам захочется усовершенствовать его, добавить каскад усиления, улучшить селективность, сделать антенну с большим коэффициентом усиления и т. д. То, что вы не остановитесь на достигнутом - уже хорошо.

Это было нечто похожее на старинный фрегат. Его корпус, объёмный резонатор, длиной 0,75метров (4-я часть длины волны = 3-м метрам, что соответствует 100МГц), свинченный из двух оцинкованных корыт, с мачтами направленных антенн типа волновой канал, поднимался на верёвках, переброшенных через блоки на крышу загородного дома. Я бы отнёс этот эпизод к первоапрельской шутке, но в городе эта груда металла будет работать, стоит только подсоединить к ней германиевый диод с высокоомными наушниками.

Рис. 2 Детекторный УКВ (FM) приёмник с УНЧ,
0 - V - 1.

Самый простой УКВ ЧМ детекторный приёмник по схеме не отличается от амплитудного детектора диапазонов: ДВ, СВ, КВ, но по конструкции он будет отличаться катушкой индуктивности, она будет иметь всего несколько витков провода. Такой контур с конденсатором переменной ёмкости около 30 пФ перекрывает сразу 2 диапазона с запасом от 65 до 108 МГц.

С целью повышения добротности, учитывая, что токи ВЧ текут по поверхности проводов, я выбрал диаметр 2 мм, используя медный провод для электропроводки, сняв с него изоляцию и намотав 4 витка на оправке диаметром 1,2 см.

Детектирование ЧМ сигнала в звуковую частоту происходит в два этапа. ЧМ сигнал сначала преобразуется в АМ, благодаря тому, что настройка на радиостанцию происходит на скате частотной характеристики контура, что приводит к изменению амплитуды ЧМ сигнала (чем выше частота или плотность заполнения, тем больше меняется амплитуда сигнала и наоборот). Преобразованный, АМ сигнал превращается в звуковую частоту амплитудным детектором на диоде.
Теория здесь!

Но услышать эфир с такого приёмника возможно в непосредственной близости передатчика, поэтому желательно сразу же подключить УНЧ с низкоомным телефоном или компьютерную колонку, так как скат контура на принимаемой частоте очень пологий и изменение амплитуды в результате преобразования ЧМ сигнала в АМ очень малы. Когда я всё это подсоединял, то мне самому было интересно чего же я услышу. Ведь колебательный контур имеет на этой частоте полосу около 5 МГц, а это значит, что около 10 станций я должен услышать одновременно.
Практически я впервые собирал такой простой радиоприёмник на эту частоту для ЧМ сигнала.

Рис. 3. Детекторный УКВ приёмник ЧМ. Схема удвоения напряжения (по Вильярду),
0 - V - 1.


Рис. 4. УКВ (FM) приёмник с эмиттерным детектором. 0 - V - 1.
Схема детектора на транзисторе обладает большим коэффициентом передачи.


Фото 2. Детекторный УКВ радиоприёмник с УНЧ для подключения
головных телефонов.

Игрушка оказалась забавной. Мне удалось насчитать до пяти радиостанций. Конечно, они мешали друг другу, музыка одной накладывалась на речь другой станции, но в целом приёмник принимал эфир, и даже можно было найти участок в диапазоне, когда мощная радиостанция, подавляя более отдалённые, звучала комфортно. А лучшей антенной в городских условиях оказалось строительное правило, такая алюминиевая планка для выравнивания стен. Её длина 1,5 метра, чем не линейный неразрезной вибратор для диапазона УКВ 2. В заземлении УКВ детектор уже не нуждался, и это было преимуществом по сравнению с АМ приёмником, если сравнивать его по тому же количеству деталей.

Фото 3. В качестве антенн я также использовал раздвижной разрезной вибратор, строительное правило, проволочный разрезной вибратор от компьютерной радио приставки. Последняя антенна тоже показала неплохие результаты. Такой простой приёмник является хорошим индикатором в определении качества антенн.

Фото 4. С помощью конденсатора настройки (пластмассовой трубки со слоем фольги сверху, соединённой с тазиком), одетого на алюминиевую трубку, настроился на 56 МГц. Расстояние между двумя настройками на скатах, которое составило 2 МГц, принял за полосу контура. Но вещательный канал 1-ой программы телевидения принять не удалось. Приёмник принимал только сигнал с генератора, хотя без конденсатора станции УКВ диапазона были слышны, но до них ещё надо пилить и пилить трубку.

Фото 5. К колебательному контуру, выполненному в виде трубки, с помощью хомутов подсоединяется антенна, эмиттерный детектор с УНЧ. С помощью хомутов удобно подбирать согласование с катушкой (трубкой), добиваясь максимальной громкости и селективности. Проводки, подсоединяющие монтажную плату, необходимо сделать как можно короче, а наушники подключить через дросселя с индуктивностью 1,5 мкГн.

Была ещё идея пристроить к тазику направленную спиральную антенну с высоким коэффициентом усиления, используя медную водопроводную трубу с диаметром витка 0,5 метров и длиной шаговой намотки до 5 метров, но в период резкого спада спроса на алкоголь в результате растущих на него цен, такая конструкция напоминала бы самогонный аппарат производственного масштаба. От затеи пришлось отказаться.

Применение. Несколько десятков таких приёмников, состоящих из с вибраторов в виде отрезков проводов, направленных на ближайший передатчик, колебательные контура, настроенные на мощную радиостанцию, и такое же количество диодов, и - готов неиссякаемый источник энергии, который займёт намного меньше места, чем аналогичные детекторы-накопители ДВ и СВ диапазонов.

Я попробовал избавиться от назойливых соседей и поставил ещё один перестраиваемый резонансный каскад усиления перед детектором, сделав, таким образом,

приёмник УКВ ( FM ) прямого усиления 1 – V – 1.

Рис. 5. Приёмник УКВ (FM) прямого усиления с УВЧ (Т1), детектором (Т2), УНЧ DD1.

1 - V - 1

В конструкции приёмника использован двухсторонний фольгированный стеклотекстолит. А края платы пропаяны медной лентой, обеспечивающий двухсторонний контакт проводящего слоя. Катушки расположены с двух сторон печати, а сама плата является экраном между контурами. Таким образом, убираются паразитные связи (положительная обратная связь), которые способны на этих частотах превратить данный приёмник в регенеративный, то есть, работающий на грани самовозбуждения. В этой части желательно позаботиться об устойчивом усилении резонансного каскада, а регенеративный приёмник - это отдельная тема для творчества.


Фото 6. Конструкция УКВ приёмника прямого усиления по
схеме 1 - V - 1.

При использовании 2-х резонансных контуров полоса должна сузиться в 1,4 раза, а подавление соседнего канала увеличиться в 2 раза, что и получилось на практике, но оставшаяся довольно широкая полоса (3,5 МГц) захватывала по две станции. Такая конструкция работала только в городе, а в дачной местности, в 70 км от города и в 20 км от ретранслятора, я не смог поймать ни одной станции, только ровный белый шум УНЧ. Правда, стоило мне подсоединиться к телевизионной антенне с усилителем, что-то стало проявляться на уровне шумов, но для качественного функционирования устройства было ещё далеко. Для нормальной работы такого приёмника мне необходимо было вернуться в 50-е годы прошлого столетия и позаимствовать схему телевизора КВН-49, приёмный тракт этого устройства был сделан по схеме прямого усиления. Приёмник имел только два канала. Это была линейка ламп с контурами, которые переключались рычажком-переключателем, замыкающим контактные лепестки по всей длине шасси. А всего 20 лет назад, когда FM диапазон ещё не был освоен, такой самодельный приёмник оказался бы вполне приемлемым в использовании, по крайней мере, в городских условиях. Возвращаться в прошлое с целью усложнения схемы не хотелось.

Применение. Приведённая схема перестраиваемого резонансного усилителя (Рис. 5) прошла испытание временем и довольно успешно применяется по сей день в качестве преселектора в супергетеродинных приёмниках. В более серьёзных аппаратах все подстроечные и переменные конденсаторы заменяются варикапами, а настройка на станцию осуществляется с помощью микропроцессора.

Неперестраиваемый резонансный усилитель ВЧ находит применение для сверхдальней связи, будучи использован в качестве антенного усилителя, установленного непосредственно в антенне. Благодаря узкой полосе приёма, он будет обладать меньшим коэффициентом шума, лучшей защитой от помех по сравнению с широкополосным апериодическим каскадом, который в основном используется в стандартных антенных усилителях.

Возвращаясь к теме простых приёмников УКВ прямого усиления, я, пожалуй, откажусь от наращивания контуров с целью сужения полосы пропускания, а соберу сверхрегенеративный детекторный каскад для диапазона УКВ-2

Не видел человека счастливее в момент, когда он демонстрировал работу своего сверхрегенеративного приёмника. Всего три транзистора на картонке, штыревая антенна и несколько сверхдальних станций захлёбываясь иностранной речью, перебивают друг друга.

Я тоже собирал аналогичные приёмники КВ диапазона для радиоуправляемых моделей и простеньких переговорных устройств. Этот вид детектирования сигнала подкупает своей простотой, но в настоящий момент переходит в разряд ретро, уступая место супергетеродинному приёмнику, который благодаря современной элементной базе будет иметь преимущество.

Но надо отдать должное этому устройству, ибо собрав его, вы не сможете от него оторваться, крутя подстроечные конденсаторы, подбирая режимы, добиваясь согласования с контурами и т. д. в попытке получить от этого радиоприёмника нечто сверхъестественное, как и следует из его названия. Не буду никого разочаровывать, так как сам собрал такой приёмник на диапазон УКВ – 2 (88 – 108 МГц) и уже не один вечер колдую над ним.



Рис. 6. УКВ (FM) приёмник со сверхрегенеративным детектором.
1 - V - 1

У этого приёмника лучше селективность по соседнему каналу, практически переехал в отдельную квартиру. Лучше чувствительность, я уже могу слушать его на даче. Но про остальные параметры мне лучше помолчать. А то пропадёт весь интерес к нему и счастливое лицо, демонстрирующее работу приёмника, никому не суждено будет увидеть.

Конструкция приёмника аналогична предыдущей, но у вас появится непреодолимое желание экранировать сверхрегенеративный детектор ибо, уже поднося руку к катушке демодулятора, его настройка меняется, ведь он включает в себя генератор высокой частоты, излучающий высокочастотную генерацию вспышками благодаря второму генератору, более низкой частоты, и всё это выполнено на одном транзисторе. Я специально немного изменил предыдущую схему, превратив резонансный каскад УВЧ в апериодический, чтобы такую конструкцию легко можно было переделать. Изменению в основном подвергается детектор. Однако лучшую развязку с антенной обеспечит каскодный УВЧ. О нём всё написано в 3-й части радиолюбительского конструктора.

Такой простой УКВ радиоприёмник целесообразно сделать в виде макета в стиле ретро, который может быть использован на школьной выставке творчества в качестве практического задания на каникулы. Как демонстрационный радиоприёмник он будет более работоспособен в городских условиях, где много помех, по сравнению с диапазонами СВ и ДВ.

Как сделать простой детекторный приемник своими руками.

Простой детекторный радиоприемник своими руками сделать я сумел наверное лет в тринадцать. Это было самодельное детекторное радио, собранное из сосновой доски, канцелярских кнопок и нескольких деталей. Много времени уже прошло. Мой первый детекторный приемник, конечно же, не сохранился. Но сегодня, под наплывом ностальгии, хочу повторить ту первую школьную конструкцию детекторного радио без батареек.

Радиоприёмник своими руками

Простейшие радиоприемники непригодны ловить FM диапазон, модуляция частотная. Обыватели утверждают: отсюда повелось название. С английского литеры FM трактуем: частотная модуляция. Четко выраженный смысл, читателям важно понять: простейший радиоприемник, своими руками собранный из хлама, FM не примет. Возникает вопрос необходимости: сотовый телефон ловит вещание. В электронную аппаратуру встроена подобная возможность. Вдали от цивилизации люди по-прежнему хотят ловить вещание старым добрым способом — чуть было не сказали зубными коронками — конструировать дельные приборы прослушивания любимых передач. На халяву…

Антенна и заземление для детекторного приемника.

Антенна для детекторного приемника – провод метров 20 – 40, растянутый на улице между домами или деревьями. И чем выше – тем лучше. Но живя в квартире, заиметь такую антенну не каждый сможет. Можно конечно развесить кусок провода по внутреннему периметру квартиры, но гарантии нет, что такая антенны будет работать с вашим детекторным приемником. Железобетонные стены существенно гасят полезный радиосигнал.

И еще — не пытайтесь собирать детекторный приемник днем. Даже на хорошую антенну, днем, в условиях городской застройки в лучшем случае будет слышен только гул помех. Хотя возможны исключения если есть поблизости мощная СВ радиостанция или местный подпольный СВ передатчик ;- ).












Подбор диодов для детекторного приемника.

Отличные результаты по громкости в детекторном радиоприемнике показывают диоды Д311 и Д18. И как оказалось, классический Д9 не лучший вариант по сравнению с Д311 и Д18.

Основы радиоприема

Эта конструкция очень простая, ее сможет повторить даже первоклассник. Принцип работы устройства достаточно прост, на любой схеме приведены все элементы, которые встречаются в конструкции. При изготовлении такого радио своими руками нужно помнить о том, как формируется сигнал радиостанции.

Радио своими руками подробно

Существует два вида сигналов, которые излучает любая радиостанция при работе в диапазоне АМ:

  1. Несущий – задается генератором определенная частота. При этом создается своеобразный фон.
  2. Модуляция – это сигнал, который создается музыкой, голосом, любыми звуками.

Эти два сигнала накладываются друг на друга. И в итоге слушатель при настройке на частоту станции может без лишних помех воспринять информацию, которая передается.

Детали детекторного приемника.

Катушка детекторного приемника намотана на пластиковой водопроводной трубе и содержит примерно 90 витков (до заполнения всей длины). Для настройки приемника используется кусок ферритового стержня от радиоприемника Селга, вводимого внутрь катушки. То есть этот детекторный приемник с настройкой вариометром.

Конденсатор С1* — как уже говорилось выше – 180 пф. Хотя может быть и другого номинала . Или можно вовсе без него, если получится принять какую-нибудь радиостанцию.

Конденсатор С2 может быть 1000 – 2200 пф. Не критично.

Диод D1 – лучший диод для детекторного приемника это Д18 или Д311. Но можно использовать и любой другой высокочастотный германиевый детекторный диод. Например Д9. Хотя звук будет немного тише. Вообще, диоды для детекторного приемника нужно подбирать – смотри ниже.

Что слышно на детекторный приемник.



Плюсы радио бизнеса в интернете

Интернет радио не требует дорогостоящего оборудования и программного обеспечения.

Интернет радио доступно везде, где есть интернет. Доступность радиоволн ограничена территорией и мощностями передатчиков.

При подключении к интернет радио ip слушателя передается на сервер радио. Таким образом собирается информация по географии аудитории. При регистрации слушателя на сайте или в приложении через социальные сети, можно получить информацию из профиля. По собранным данным корректируется контент или настраивается таргетированная реклама.

Интернет радио — способ творчески выразиться и найти аудиторию. Пример создания интернет радио из хобби — радио 20ft radio. 6 музыкантов создали интернет радио с электронной музыкой собственного сочинения и приглашенными диджеями. Через радио они делятся творчеством и дают возможность другим диджеям быть услышанными. В 2021 году радиостанция 20ft radio вошла в шорт-лист международной интернет-премии Webby Awards.

Трансляция через интернет радио не подлежит обязательной сертификации и лицензированию.

Радиоволны находятся повсюду: в космосе, в атмосфере Земли и иногда даже внутри твердых предметов – в зависимости от материалов. В этом проекте вы выясните, что такое радиопоглощающий материал, какой из материалов является радиопоглощающим и как сделать самый простой глушитель радиоволн.

Что нам понадобится:

  • автоматически открывающаяся гаражная дверь в качестве приемника радиоволн;
  • ключ от гаража (источник радиоволн, излучающий на частоте примерно 40 000 000 герц или 40 мегагерц);
  • наволочка из ткани;
  • блок бетона;
  • доска толщиной 2,5 сантиметра, ориентировочный размер – 120х120 сантиметров;
  • большая миска для супа или металлический контейнер;
  • блокнот, фотоаппарат для записи своих наблюдений (при необходимости);

Ход эксперимента:

  1. Найдите ответы на вопросы, связанные с исследованием:
      Что такое передатчик радиоволн?
  2. Что такое радиопоглощающие материалы?
  3. Как измеряются радиоволны?
  4. Подготовьте все необходимое.
  5. Отойдите на расстояние 1 метра от двери.
  6. Несколько раз проверьте работу ключа.
  7. Удалитесь от двери на расстояние 6-9 метров.
  8. Попробуйте открыть дверь. Насколько легко было это сделать?
  9. Медленно отходите до тех пор, пока дверь не перестанет открываться.
  10. Запомните или зафиксируйте свои наблюдения.
  11. Вернитесь к гаражу. Возьмите в руку ключ, заверните его в наволочку и попробуйте открыть дверь. Зафиксируйте наблюдения.
  12. Далее используйте доску. Посмотрите, блокирует ли она излучаемые ключом волны. Попробуйте отойти на большее расстояние. Зафиксируйте свои наблюдения.
  13. Возьмите миску или контейнер и положите ключ внутрь. Является ли материал, из которого изготовлена емкость, рпм или радиопоглощающим материалом?
  14. Проведите аналогичный опыт с бетонным блоком.
  15. Проанализируйте полученные данные, сделайте выводы.
  16. Найдите информацию о радиопоглощающих свойствах использованных материалов и сравните их с теми результатами, которые получились у вас.

Вывод:

Вы выяснили, какие из материалов – ткань, дерево, бетон и керамика или металл – являются радиопоглощающими. Если вы хотите исследовать эту тему глубже, попробуйте выяснить как именно структура каждого материала влияет на его радиопоглощающие свойства.

Начинаем сборку

Чтобы изготовить простое радио своими руками, достаточно обладать элементарными навыками. Паяльник можно не использовать. Но если применяете его, то монтаж конструкции лучше будет смотреться навесной. Самый большое элемент – это переменный конденсатор. Причем нужно использовать те, у которых в качестве диэлектрика выступает воздух. Пленочные современные конденсаторы не подойдут для использования в конструкции детекторного приемника.

Радио своими руками в домашних условиях

Подберите подходящий корпус для конструкции. Ввиду того что катушка имеет большие габариты, корпус будет соответствующий. Но можно размер катушки уменьшить, для этого придется увеличить ее индуктивность. Сделать это можно очень просто – намотайте провод не на толстом каркасе, а на ферритовом сердечнике. Тогда всю конструкцию можно уместить в маленьком корпусе, на котором обязательно нужно установить гнезда для подключения наушников, заземления и антенны.

В данной рубрике будут представлены схемы, печатные платы, описание работы радиоприемников, передающих устройств, примочки для связи.

Простейший FM приемник


Простейший УКВ (FM) приемник Большинство радиостанций вещает в FM и УКВ диапазоне, для их прослушивания можно собрать простой радиоприемник, всего на одном транзисторе. Работа данного приемника основана на сверхгетеративном детекторе, такой УКВ радиоприемник обладает хорошей чувствительностью, но низкой избирательностью то есть , плохой помехозащищенностью. принцип работы Сверхгенеративного УКВ приемника В УКВ или FM в диапазоне …

Простой радио микрофон


Многие радиолюбители собирают радиостанцию для связи с единомышленниками, но для новичка это очень сложно. Для развития в этом направлении (повышение скилла) предлагаю собрать простой радио микрофон (жучок) с минимальным набором радио компонентов, без катушек и очень простой наладкой устройства. Основан он на микросхеме К155ЛА3. Данная микросхема рассчитана на рабочий диапазон 10-15 мГц, но как показала …

Простейший детекторный радиоприемник


Радио было изобретено 7 мая 1895г. , в этот день на заседании Русского физико-химического общества А.С. Попов выступил с демонстрацией средства для сигнализации с помощью электромагнитных волн. А уже 24 марта 1896г. он продемонстировал первый телеграфный аппарат. Детекторный радио приемник самый простой в изготовлении, его можно собрать буквально за несколько минут. Электропитание данному устройству не …

Двухдиапазонный УКВ приемник


Данный двухдиапазонный УКВ радиоприемник рассчитан на прием радиостанций в диапазоне 64…74 мГц и 88…108 мГц. Достоинства данной схемы. Простота в изготовлении за счет использования малого количества деталей, а следовательно малые размеры; Питание приемника от 3 до 6 В, при токе потребления 20 мА; Микросхема на которой построен приемник имеет в себе усилитель высокой частоты, гетеродин, …

Анти жучок своими руками

Здравствуйте друзья! Данное устройство предназначено для совместной работы с охранной системой и предназначено для выявления скрытой радио передачи устройств работающих в пакетном режиме. Чувствительность и скорость работы СВЧ датчика оказалась очень высока, что позволяет обнаруживать одномиллисекундный тайм слот сотовых телефонов. Для питания данного устройства рекомендуется использовать литиевые батарей типа DL223A и DL245. Потребление устройства …

Стерео передатчик УКВ-ЧМ (FM) своими руками

Здравствуйте друзья. С помощью данного передатчика можно легко передать стерео сигнал со смартфона на автомагнитолу с FM приемником. Данный стерео передатчик очень прост в изготовлении, он построен на одной специализированной микросхеме BA1404. В эту микросхему уже включен стерео усилитель звуковой частоты, мультиплексор, генератор поднесущей частоты, генератор несущей частоты, усилитель радиочастоты. Напряжение питания данной микросхемы 1-2В, …

Простой FM приемник своими руками

Принципиальная схема простого FM приемника


Лам­повые ради­опри­емни­ки — это не прос­то источник теп­лого лам­пового (в пря­мом смыс­ле) зву­ка, но и отличное раз­вле­чение для энту­зиас­тов и тех­ногиков, которое поз­воля­ет эффектив­но избавлять­ся от избытков сво­бод­ного вре­мени. Пос­коль­ку с эпо­хи рас­цве­та лам­повых при­емни­ков прош­ло уже очень мно­го лет, такие устрой­ства мож­но осов­ременить и сде­лать более высоко­тех­нологич­ными. В этой статье я под­робно рас­ска­жу как.

Пре­дыду­щий при­емник я слу­шал на про­тяже­нии все­го корона­вирус­ного каран­тина. Одна­ко аппе­тит при­ходит во вре­мя еды, и однажды мне надо­ело кру­тить две руч­ки для нас­трой­ки на стан­цию и ори­енти­ровать­ся на помет­ки, пыта­ясь пой­мать нуж­ную час­тоту. Захоте­лось удобс­тва: на дво­ре XXI век. Где инди­кация час­тоты, где элек­трон­ная перес­трой­ка, где вот это всё? И тут мне как раз попались под руку инди­като­ры Z5900!

Приемник в сборе

При­емник в сбо­ре

Постановка задачи

О ста­били­зации час­тоты и инди­кации я уже написал, это понят­но. Но есть еще один важ­ный момент: у при­емни­ков с низ­кой ПЧ име­ется труд­ноиз­лечимая проб­лема — зер­каль­ный канал. А про­явля­ет себя эта проб­лема, ког­да надо при­нять сла­бую стан­цию, рядом с которой находят­ся две силь­ные. В резуль­тате мы слы­шим сиг­нал силь­ной стан­ции, задева­ющий зер­каль­ный канал.

Эф­фектив­но бороть­ся с этим мож­но толь­ко повыше­нием ПЧ, нап­ример до стан­дар­тно­го зна­чения 10,7 МГц, а с такой ПЧ уже сле­дует исполь­зовать дроб­ный детек­тор. На том и порешим. В ито­ге вырисо­выва­ется при­емник с циф­ровым гетеро­дином, инди­каци­ей и клас­сичес­ким (поч­ти) лам­повым трак­том.

Конструкция

Так как будет исполь­зована дос­таточ­но высокая ПЧ, конс­трук­ции сле­дует уде­лить осо­бое вни­мание. Мон­таж про­изво­дит­ся на алю­мини­евом шас­си раз­мерами 260 × 70 × 50 мм. Впро­чем, кор­пус мож­но сде­лать и поболь­ше, тог­да будет мень­ше воз­ни с плот­ным мон­тажом. Кор­пус набор­ный и сос­тоит из пяти алю­мини­евых панелей тол­щиной 1,2 мм. Панели соеди­няют­ся меж­ду собой алю­мини­евы­ми угол­ками на вин­тах M3. Луч­ше, конеч­но, сог­нуть из цель­ного лис­та п‑образное шас­си и прик­рутить к нему боковин­ки, будет и проч­нее, и сим­патич­ней, но у меня под рукой не ока­залось лис­тогиба.

Мое любимое орг­стек­ло, к нес­частью, для ана­лого­вой час­ти совер­шенно неп­римени­мо, так как лам­пы гре­ются, а ВЧ‑бло­ки тре­буют экра­ниро­вания. Весь мон­таж дол­жен быть выпол­нен по воз­можнос­ти жес­тко с минималь­ной дли­ной соеди­нений. И самый прос­той спо­соб выпол­нить эти тре­бова­ния — ман­хэттен­ский мон­таж.

warning

Че­лове­чес­кие кос­ти по твер­дости не слиш­ком отли­чают­ся от алю­миния. Его цир­куляр­ка режет дос­таточ­но лег­ко, поэто­му, если зазевать­ся, мож­но уко­ротить пару паль­цев. Будь вни­мате­лен и осто­рожен.

Сам кор­пус исполь­зует­ся как общий про­вод, а для более удоб­ной пай­ки к нему прик­ручены полосы из мед­ной фоль­ги. Кон­денса­торы в цепях питания и раз­делитель­ные кон­денса­торы дол­жны быть рас­счи­таны минимум на 200 В при нап­ряжении питания 180 В, а луч­ше взять еще боль­ший запас.

От­дель­ного упо­мина­ния зас­лужива­ют кон­турные кон­денса­торы. Дело в том, что при работе лам­пы замет­но наг­рева­ются, а с ними — кор­пус при­емни­ка и, соот­ветс­твен­но, кон­денса­торы в кон­турах. Из‑за это­го час­тота уплы­вает. Что­бы такого не про­исхо­дило, надо исполь­зовать кон­денса­торы с малым тем­ператур­ным коэф­фици­ентом емкости (ТКЕ), к таким отно­сят­ся кон­денса­торы с диэлек­три­ком NP0. В эту катего­рию мож­но отнести и SMD-кон­денса­торы.

Контурные катушки

Кон­турные катуш­ки в лам­повом супер­гетеро­дине — это самый проб­лемный воп­рос. Осо­бен­но сей­час, ког­да элек­тро­ника отош­ла от резонан­сных схем в поль­зу широко­полос­ных. Тем не менее на Али мож­но най­ти кар­касы с подс­тро­ечни­ками по очень демок­ратич­ной цене, и я их уже исполь­зовал рань­ше в КВ‑при­емни­ке.

По­это­му, что­бы не изоб­ретать велоси­пед, мы их при­меним и здесь. Что же каса­ется экра­нов, то их мы изго­товим самос­тоятель­но, бла­го это нес­ложно. Катуш­ка впа­ивает­ся на неболь­шую плат­ку из гетинак­са, из жес­ти дела­ется неболь­шая коробоч­ка, и в нее впа­ивает­ся плат­ка с катуш­кой. Вмес­то жес­ти луч­ше взять медь, но и жесть работа­ет впол­не себе неп­лохо, а глав­ное, она более дос­тупна. В вер­хней час­ти экра­на про­делы­вает­ся отвер­стие для подс­трой­ки катуш­ки.

Контур ПЧ и экран

Кон­тур ПЧ и экран

Ес­ли есть воз­можность взять кар­касы кон­туров ПЧ от лам­пового телеви­зора или при­емни­ка, то это тоже очень хороший вари­ант. Под­робнее о катуш­ках мы погово­рим при обсужде­нии УПЧ и детек­тора. В резуль­тате дол­жно получить­ся что‑то вро­де того, что ты можешь уви­деть на кар­тинках ниже.

Вид свер­ху Вид сбо­ку Вид сни­зу

Схема

УКВ-блок и УПЧ

УКВ‑блок и УПЧ

УКВ-блок

Ис­торичес­ки сло­жилось, что в лам­повых при­емни­ках УВЧ‑сме­ситель и гетеро­дин выпол­нялся отдель­ным бло­ком. Это свя­зано с тем, что УКВ‑часть при­емни­ка нуж­далась в тща­тель­ном экра­ниро­вании и тре­бова­ла более качес­твен­ного мон­тажа, поэто­му про­мыш­леннос­ти так было удоб­нее.

Кро­ме того, там при­менял­ся ряд спе­цифи­чес­ких схе­мотех­ничес­ких решений, нап­равлен­ных на подав­ление паразит­ного излу­чения в антенну. В нашем слу­чае все про­ще, пос­коль­ку мы исполь­зуем в качес­тве гетеро­дина син­тезатор.

УПЧ и пре­обра­зова­тель соб­раны на лам­пе 6Н3П, про­мыш­ленные УКВ‑бло­ки обыч­но на ней и собира­лись. При­мене­ние три­одов обус­ловле­но их низ­ким уров­нем шумов, вмес­то лам­пы 6Н3П мож­но при­менить 6Н23П или, на худой конец, дру­гой двой­ной три­од. В сети есть при­меры исполь­зования 6Н1П и даже 6Н2П.

Вы­ход син­тезато­ра 50-омный, поэто­му его сиг­нал удоб­но подавать в катод­ную цепь. Для это­го катод­ное соп­ротив­ление автосме­щения раз­бива­ется на две час­ти — 47 Ом для под­клю­чения син­тезато­ра и 1 кОм для обес­печения необ­ходимо­го сме­щения.

Вер­хняя часть делите­ля шун­тиру­ется кон­денса­тором. Перес­трой­ка кон­тура ПЧ выпол­няет­ся варика­пом BB910. Катуш­ка кон­тура бес­каркас­ная, намота­на про­водом диамет­ром 1,5 мм на оправке диамет­ром 12 мм и содер­жит четыре вит­ка. Выход­ной кон­тур ПЧ слу­жит для выделе­ния час­тоты ПЧ и сог­ласова­ния соп­ротив­ления с керами­чес­ким филь­тром. Кон­турная катуш­ка содер­жит двад­цать вит­ков про­вода диамет­ром 0,2 мм, катуш­ка свя­зи мота­ется поверх кон­турной и содер­жит десять вит­ков того же про­вода.

В пре­обра­зова­теле для при­ема необ­ходимо­го сиг­нала теоре­тичес­ки мож­но исполь­зовать две час­тоты гетеро­дина, выше сиг­нала на величи­ну ПЧ и ниже на час­тоту ПЧ. В дан­ном слу­чае инъ­екция сни­зу работа­ет гораз­до эффектив­нее, поэто­му ее и будем исполь­зовать. При при­еме мощ­ной стан­ции на выходе пре­обра­зова­теля получа­ется сиг­нал в нес­коль­ко мил­ливольт.

Мон­таж высоко­час­тотной час­ти выг­лядит сле­дующим обра­зом.

Монтаж высокочастотной части

Мон­таж высоко­час­тотной час­ти

УПЧ — это глав­ный блок при­емни­ка. Боль­шая часть харак­терис­тик опре­деля­ется имен­но УПЧ. И в слу­чае ЧМ‑при­емни­ка к УПЧ предъ­явля­ются про­тиво­речи­вые тре­бова­ния. С одной сто­роны, нуж­на полоса про­пус­кания поряд­ка 300 кГц, а с дру­гой сто­роны, нуж­ны дос­таточ­но кру­тые ска­ты АЧХ.

Клас­сичес­ки эту проб­лему решали схе­мами с рас­пре­делен­ной селек­цией, где в каж­дом кас­каде сто­ял полосо­вой филь­тр, сос­тоящий из двух сла­бос­вязан­ных кон­туров, и это луч­ший вари­ант. Одна­ко ока­залось, что соз­дать такой филь­тр, исполь­зуя име­ющиеся у меня кар­касы, дос­таточ­но слож­но. И глав­ная проб­лема здесь — регули­ров­ка свя­зи меж­ду кон­турами, которая очень силь­но вли­яет на АЧХ. Собс­твен­но, из‑за проб­лемы с плав­ной регули­ров­кой свя­зи я и отка­зал­ся от это­го решения в поль­зу схе­мы с сос­редото­чен­ной селек­цией, что счи­тает­ся более сов­ремен­ным решени­ем. Говоря кон­крет­нее, мы пос­тавим на вход УПЧ керами­чес­кий филь­тр на 10,7 МГц. Этим мы решим проб­лему кру­тиз­ны ска­тов АЧХ и с ходу получим тре­буемую изби­ратель­ность по сосед­нему каналу.

К нес­частью, у керами­чес­кого филь­тра низ­кое вход­ное соп­ротив­ление, поэто­му его необ­ходимо сог­ласовать с выход­ным соп­ротив­лени­ем пре­обра­зова­теля час­тоты. Для это­го мы исполь­зуем индуктив­ную связь с выход­ным кон­туром пре­обра­зова­теля. С сог­ласова­нием выход­ного соп­ротив­ления проб­лем нет. Конеч­но, у керами­чес­кого филь­тра неидеаль­ная АЧХ и дос­таточ­но боль­шое затуха­ние сиг­нала, но это неболь­шая пла­та за прос­тоту.

Схе­ма с оди­ноч­ными кон­турами — не самое хорошее решение, но она впол­не работос­пособ­на. Еще одна проб­лема свя­зана со склон­ностью уси­лите­ля к самовоз­бужде­нию, осо­бен­но это каса­ется УПЧ, пред­став­ленно­го выше. Из‑за этой неп­рият­ной осо­бен­ности, даже ког­да самовоз­бужде­ние не наб­людалось, АЧХ уси­лите­ля менялась в зависи­мос­ти от прог­рева и силы вход­ного сиг­нала (рос­ло уси­ление, но заужа­лась полоса). И это все отра­жалось на зву­чании.

Ле­чилось это тща­тель­ной нас­трой­кой в прог­ретом сос­тоянии. Поэто­му от схе­мы с емкос­тной связью я отка­зал­ся, и финаль­ная модифи­кация содер­жит УПЧ с индуктив­ной связью. В нем получа­ется нес­коль­ко ниже уси­ление, зато он гораз­до ста­биль­нее в работе.

Схема УПЧ с индуктивной связью

Схе­ма УПЧ с индуктив­ной связью

Собс­твен­но, фун­дамен­таль­ная проб­лема с пос­трой­кой лам­пового УПЧ по схе­ме с сос­редото­чен­ной селек­цией зак­люча­ется в том, что на час­тотах выше пары мегагерц нерезо­нан­сные (апе­риоди­чес­кие) лам­повые уси­лите­ли не работа­ют. И имен­но поэто­му такая проб­лема у нас не воз­никала при пос­трой­ке при­емни­ка с низ­кой ПЧ. Там мы, не мудрствуя лукаво, исполь­зовали апе­риоди­чес­кие кас­кады.

Здесь такой номер не про­катит, поэто­му от кон­туров уйти не получит­ся. Про­ще все­го собирать резонан­сный УПЧ на пен­тодах, это поз­волит нам не стол­кнуть­ся с осо­бен­ностя­ми три­одов на высоких час­тотах. Упро­щен­ная фор­мула рас­чета коэф­фици­ента уси­ления резонан­сно­го кас­када на пен­тоде выг­лядит как

где S — кру­тиз­на лам­пы (МA/В), r — харак­терис­тичес­кое соп­ротив­ление кон­тура, Q — доб­ротность кон­тура.

Ре­аль­но изме­ряемый коэф­фици­ент уси­ления выходит замет­но ниже, чем пред­ска­зыва­ет это выраже­ние. Но для наших при­кидок огра­ничим­ся лишь этой фор­мулой, из которой оче­вид­но, что лам­пу луч­ше взять с кру­тиз­ной поболь­ше и харак­терис­тичес­кое соп­ротив­ление поболь­ше. А вот с доб­ротностью слож­нее, так как с рос­том доб­ротнос­ти пада­ет полоса про­пус­кания, поэто­му боль­шая доб­ротность нам будет толь­ко мешать. Впро­чем, ее мож­но сни­зить, зашун­тировав кон­тур резис­тором, или исполь­зовать вза­имно расс­тро­енные кон­туры.

В ито­ге пос­ле ряда экспе­римен­тов я при­шел к катуш­ке ПЧ‑кон­тура, содер­жащей 45 вит­ков про­вода 0,12 мм и к емкости кон­турно­го кон­денса­тора 10 пФ. Харак­терис­тичес­кое соп­ротив­ление такого кон­тура око­ло 700 Ом, а при шун­тирова­нии его резис­тором в 15 К доб­ротность получа­ется око­ло 10. С таким кон­туром от одно­го кас­када на лам­пе 6AU6 (6Ж4П) мож­но получить уси­ление око­ло 20 и полосу про­пус­кания око­ло 1 МГц.

Это для УПЧ с емкос­тной связью. В УПЧ с индуктив­ной связью катуш­ка мота­ется в два про­вода и ее индуктив­ность ока­зыва­ется мень­ше при том же количес­тве вит­ков (тут мы упи­раем­ся в раз­меры кар­каса). Поэто­му кон­турные кон­денса­торы уже тре­буют­ся на 33 Р, а харак­терис­тичес­кое соп­ротив­ление око­ло 400 Ом. Уси­ление такого кас­када получа­ется око­ло 12.

В УПЧ при­мене­ны япон­ские лам­пы 6AU6 от NEC, но их сме­ло мож­но заменить на наши 6Ж4П. Похожих резуль­татов мож­но дос­тичь с лам­пами 6Ж1П, 6Ж1Б, 6К4П, 6Ж5П, чуть хуже с 6Ж2П, но надо подоб­рать номина­лы деталей, что­бы выс­тавить пас­пор­тный режим.

Ес­ли взять лам­пу пок­руче, типа 6Ж52П, мож­но дог­нать уси­ление кас­када до сот­ни, но она попалась мне под руку слиш­ком поз­дно, да и ест она элек­три­чес­тва, как три 6AU6. Замора­чивать­ся с АРУ я тоже не стал, осо­бен­но учи­тывая скром­ный коэф­фици­ент уси­ления УПЧ, а вот огра­ничи­тель при­дет­ся очень даже к мес­ту.

Ограничитель и дробный детектор

Дроб­ный детек­тор — шту­ка дос­таточ­но хит­рая, и прос­то объ­яснить на паль­цах его работу не вый­дет. Но этот самый прин­цип осно­ван на изме­нении фазы колеба­ний в двух свя­зан­ных кон­турах. Так, при нас­трой­ке в резонанс во вто­ром кон­туре фаза сме­щена на 90°, а при расс­трой­ке сдвиг фазы изме­няет­ся в боль­шую или мень­шую сто­рону в зависи­мос­ти от час­тоты.

Та­ким обра­зом, скла­дывая исходный (син­фазный) сиг­нал с сиг­налом, сдви­нутым по фазе на угол, про­пор­циональ­ный изме­нению час­тоты исходно­го сиг­нала, мы перехо­дим от час­тотной модуля­ции к ампли­туд­ной. А осталь­ная часть схе­мы — уже воп­рос кон­крет­ной реали­зации. Под­робнее об этом мож­но почитать тут или тут.

На этом прин­ципе работа­ют час­тотный дис­кри­мина­тор и дроб­ный детек­тор. Дроб­ный детек­тор име­ет некото­рое пре­иму­щес­тво, так как он менее чувс­тви­телен к паразит­ной ампли­туд­ной модуля­ции. Имен­но его я и при­менил в при­емни­ке. На рисун­ке ниже пред­став­лена схе­ма огра­ничи­теля и дроб­ного детек­тора.

Дробный детектор и ограничитель

Дроб­ный детек­тор и огра­ничи­тель

Во­обще говоря, огра­ничи­тель для дроб­ного детек­тора необя­зате­лен, но с ним получа­ется луч­ше. Конс­трук­тивно детек­тор выпол­нен в виде отдель­ного бло­ка и целиком помещен в экран, в котором име­ются отвер­стия для подс­трой­ки кон­туров. Боль­шинс­тво деталей — в SMD-исполне­нии, что помог­ло умень­шить габари­ты.

Де­тек­тор поч­ти в сбо­ре Пла­та детек­тора Эк­ран

Ка­туш­ки выпол­нены на упо­минав­шихся ранее сер­дечни­ках L4 и содер­жат 20 вит­ков эма­лиро­ван­ного про­вода 0,2 мм. Катуш­ка L5 мота­ется поверх L4 и содер­жит пять вит­ков того же про­вода. Катуш­ка L6 мота­ется на отдель­ном кар­касе двой­ным про­водом и содер­жит 12 + 12 вит­ков. Сами кар­касы раз­мещены друг от дру­га на рас­сто­янии 10 мм.

Ди­оды 1N34 мож­но заменить на более аутен­тичные Д2 или Д9. Как ни стран­но, нес­мотря на мои ожи­дания, с дроб­ным детек­тором не воз­никло никаких проб­лем в нас­трой­ке, глав­ное — попасть в нуж­ный час­тотный диапа­зон, что реша­ется под­бором кон­денса­торов С6 и C7.

Что же каса­ется огра­ничи­теля, то он — от обыч­ного уси­литель­ного кас­када понижен­ным нап­ряжени­ем на уско­ряющем элек­тро­де и низ­ким анод­ным током, что огра­ничи­вает ампли­туду в анод­ном кон­туре. Кро­ме того, кас­кад работа­ет без сме­щения и нес­коль­ко огра­ничи­вает ампли­туду вход­ного сиг­нала за счет сеточ­ного тока.

УЗЧ и блок питания

Уси­литель зву­ковой час­тоты выпол­нен по совер­шенно типовой одно­так­тной схе­ме на лам­пе 6Ф5П и пол­ностью пов­торя­ет УЗЧ ранее упо­мяну­того при­емни­ка с низ­кой ПЧ. Боль­ше тут, пожалуй, и обсуждать нечего, на тему лам­повых одно­так­тных уси­лите­лей в сети информа­ции даже боль­ше, чем нуж­но. Единс­твен­ное, о чем сто­ит упо­мянуть, — это зазем­ление накаль­ной цепи через резис­торы: такое решение поз­воля­ет подавить фон в 50 Гц.

УЗЧ и БП

УЗЧ и БП

Блок питания выпол­нен на тран­сфор­маторе ТАН-3, схе­ма совер­шенно типовая.

Продолжение доступно только участникам

Читайте также: