Радіоприймач на транзисторах своїми руками: пристрій і складання
Зміст:
Конструкція радіоприймача
Як вибрати робочу точку транзистора для радіо
На Ютуб користувач Yunostru виклав цілий ряд відео, з яких доцільно починати дізнаватися, як зробити радіоприймач на транзисторах своїми руками. Ось ці цікаві ролики ми і обговоримо, але почнемо з теорії, яка покаже, які каскади бувають у цьому пристрої, яке призначення того чи іншого. Зокрема, зовсім на екрані упущені питання модуляції. Як може людина робити що-то, не цілком усвідомлюючи сенс? А тим більше, коли справа стосується радіоприймача на транзисторах, то слід усвідомлювати, що можна і чого не може пристрій. Любите FM? Забудьте, якщо немає під рукою мікросхеми частотної демодуляції! На відео радіоприймач на транзисторах для діапазонів КВ і СВ, та й то не будь-які програми зловити вийде. Щоб не сісти в калюжу, дізнайтеся наперед, що саме потрібно, лише потім збирайте радіоприймач на транзисторах своїми руками.
Конструкція радіоприймача
Пристрій транзисторного радіоприймача входять:
Антена перетворює ефірні хвилі в електрику. Без неї деякі приймачі працюють, але якість сильно падає, у віддалених районах прийом відсутній зовсім. Зверніть увагу, що хвилі бувають різними. Це стосується і частоти і поляризації. В залежності від цього змінюється і конструкція антени. У радіомовленні прийнята лінійна вертикальна поляризація, тому в найпростішому випадку хвилі ловити можна на штир довжиною в чверть періоду. Наприклад, для частоти 100 МГц це буде: ? метра. Зрозуміло, що не кожен має можливість носити з собою такий шматок дроту та ще у вертикальному положенні, тому застосовуються різні феритові, рамкові та інші види антен, займають не так багато місця. Отже, в першу чергу вибирається цей елемент, тому що без нього радіоприймач на транзисторах, своїми руками зібраний на колінах, не потягне ні однієї програми, якщо тільки вишка не розташована прямо за вікном.
Антена перетворює ефірні хвилі в електрику. Це не так очевидно, але тут же відбувається первинний відбір. Давайте подивимося. Ефір наповнений хмарою хвиль, від кілометрової до субміліметрової довжини. Випромінюють не тільки вишки зв’язку, але Сонце, Місяць, галактики, планети і навіть сам космос. Очевидно, що радіоприймач на транзисторах не потребує такій купі інформації, тому що вона не потрібна людині. І антена первинно фільтрує сигнал. Найбільше приходить хвиль, у яких довжина приймальної частини становить чверть хвилі, половину і т. д. І все одно це виходить великий обсяг, який користувачеві не потрібен. Більш того більшість штирів не мають ніякої спрямованості в просторі по азимуту, тому навіть одну вишку складно виокремити серед інших. Ось тому потрібен резонансний контур. Цей елемент радіоприймача на транзисторах складається з конденсатора і котушки індуктивності. Ми вже обговорювали виборчі властивості, додамо лише, що в межах одного діапазону ведеться плавне підстроювання конденсаторами, а перемикання між СВ, ДВ, КВ, УКВ відбувається більш грубо, стрибками. Для цього всередині є, строго кажучи, не один, а безліч коливальних контурів, по одному на кожен діапазон.
Після того, як потрібний сигнал обраний, його необхідно підсилити. Для цього служить каскад на транзисторах, який може бути виконаний у будь-якій схемі. Якщо конструюєте радіоприймач для одного якогось каналу, то просто копіюйте з будь-якого підручника схему для тієї ж частоти. Від останнього параметра буде залежати тип транзистора (вони діляться по граничній частоті), в іншому схеми схожі, як дві краплі води. І ось тут настає важливий момент, пора читача дізнатися, що сигнал може кодуватися двома методами: частотної та амплітудної модуляцією. І це ще велике спрощення, але бойовий радіо частот FM нашим уявленням чи вдасться зібрати пересічному громадянину. Зокрема, звук кодується стерео, що вимагає додаткової схеми, ми вже не говоримо про автоматичне підстроювання частоти. Ведемо розповідь до того, що легше всього зробити радіоприймач на транзисторах для КВ, СВ діапазонів, де застосовується амплітудна модуляція. Саме на неї розраховані конструкції з відео, викладених на Ютуб. Не намагайтеся зібрати такі FM.
Прийнятне посилення сигналу складно забезпечити з високою вибірковістю на тій частоті, на якій ведеться передача. Це стосується тих радіоприймачів на транзисторах, де потрібен великий динамічний діапазон забезпечити. У випадку однієї станції вимога практичні нівелюється, і каскад перетворювача частоти можна викинути. Він займається тим, що переносить корисний сигнал на 465 кГц для амплітудної модуляції або одиниці МГц для частотної. Простіше всього це зрозуміти музикантам. Кожен з них знає, що таке транспонування. Якщо пісня в занадто високій тональності, і соліст не може її виконати, то акорди плавно переносяться вниз на потрібне число нот. Перетворювач частоти робить в точності те ж саме. Для цього є спеціальний генератор-гетеродин, що виробляє коливання рівно на значення проміжної частоти вище несучої. Тобто, якщо мовлення йшло на 10 МГц, то для амплітудної модуляції виходить 10,465 МГц. Перетворювач частоти являє собою звичайний підсилювальний каскад, що працює в лінійному режимі, де на базу приходить прийнятий сигнал, а на емітер — сигнал гетеродина. У результаті виходить віднімання, дає потрібний ефект.
Нарешті, ми дійшли до детектора. Це той каскад, де інформація знімається з несучою, щоб її міг чути користувач. Для цього при амплітудної модуляції в найпростішому випадку використовується звичайний діод, і виходить однополуперіодний випрямляч. Багато читачі вже зрозуміли, що є і більш складні конструкції, які чимось нагадують мости, відомі багатьом з імпульсним блоками живлення. В цьому випадку більшу кількість потужності, що віддається в навантаження. Зверніть увагу, що ми не згадуємо про частотні детектори, однак якщо читачів буде цікавити дане питання, то ми його розглянемо – залишайте коментарі.
Випрямлений сигнал, знятий з детектора, посилюється низькочастотним каскадом (до 15 кГц) і подається на навушники, або динамік. Конструкція саме цього підсилювача мало відрізняється від попереднього, проте потужність тут, напевно, на порядок вище, тому транзистори стоять на металевих радіаторах значного розміру. У сучасних радіоприймачах вже інша елементна база. Там мікросхеми. Однак підсилювач низької частоти як і раніше легко знайти, виглядаючи масивний радіатор. Виглядає забавно: весь радіоприймач зібраний на одній мініатюрної мікросхемі, а від неї висновки йдуть на величезний підсилювач низької частоти, який ще й прироблений міцно до металевої конструкції солідних розмірів.
Ми опустили згадка про автоматичне підстроювання частоти, а також і регулювання посилення. В домашніх умовах такі схеми можна реалізувати, тільки маючи під рукою підручник, або спеціальну програму. Прямо зараз можете перевірити Яндекс на предмет допоміжних засобів для проектування радіоприймачів. Ми, у свою чергу, зробимо це самостійно, якщо читачі проявлять інтерес до теми, обговоримо, як користуватися тим чи іншим меню. Поки ж відзначимо, що підручники радянських часів для інститутів дозволяють самостійно зробити радіоприймач на транзисторах”, починаючи антеною і закінчуючи самими химерними каскадами. До речі, не варто думати, що там нічого не буде зрозуміло. Давайте обговоримо вибір робочої точки транзистора, і починайте проектувати свій перший пристрій. А де взяти елементну базу? Про це йдеться у відео на Ютуб – потрошите старі телевізори та іншу побутову техніку, саме цього і вчимо…
Як вибрати робочу точку транзистора для радіо
Пора читачам знати, що вся цифрова техніка побудована саме на транзисторах. Ось тільки працюють вони в режимі відсічки. Це означає, що проходять імпульси, або не проходять, виходять одиниці і нулі. Навіть пасивних опорів в процесорі майже немає, це просто нагромадження транзисторів, причому польових, але це вже зовсім інша історія. Отже, вибір робочої точки. (Див. також: Радіоприймач своїми руками)
У транзистора є дві головні характеристики:
вхідна;
вихідна.
У вхідному по горизонталі відкладається напруга, а по вертикалі струм. Тому на першому кроці розраховується вхідна напруга сигналу, що надходить на базу. Воно змінне, тому оперують саме з розмахом. Необхідно знайти мінімальний і максимальний струми. А ось тепер робиться хитрий хід: вважається, що всі електрони виходять саме на колектор. Це трохи несправедливо, тому що є коефіцієнт передачі струму, однак при прикидочных розрахунках цілком підходить для вибору робочої точки.
Вихідна характеристика також є залежністю струму від напруги. Причому виходить сімейство характеристик. Вони залежать від струму бази. Він буде змінюватися (ми вже знайшли вище мінімальне і максимальне значення), а робоча точка при цьому бігає по лінії, яка:
Починається на горизонтальній осі. Увага! Вибір напруги джерела. Лінія починається на вольтажі батарейки.
По вертикальній осі струм обмежується резистором в ланцюзі колектора (між колектором і батарейкою). Обирай Омі, ми регулюємо крутизну. В той же час максимально протікає струм не повинен спалити транзистор (дивимося граничні характеристики за довідником).
Сімейство максимального струму бази не повинно виходити за робочу лінію.
Наступного разу розповімо, як зробити антену для радіоприймача.
