Радиоприемник прямого усиления ДВ
|
В Центре технического творчества учащихся (ЦТТУ) Министерства образования РФ уже несколько лет работает радиолаборатория, руководимая опытным радилюбителем, кандидатом технических наук Василием Ивановичем Верютиным, многолетним автором журнала "Радио". Эта лаборатория стала своеобразным филиалом редакционной лаборатории и намерена разрабатывать конструкции для повторения начинающими радиолюбителями. Сегодня мы публикуем описание первой ее разработки. Более чем десятилетний опыт работы автора этих строк с кружковцами в пионерских лагерях и внешкольных учреждениях подтверждает целесообразность использования в качестве базовой конструкции простого радиоприемника, имеющего минимум деталей, высокие потребительские качества и повторяемость при сборке.
Эти ограничения не позволяют сделать рефлексный радиоприемник высокой чувствительности и заставляют рассчитывать тракт усиления сигнала, ориентируясь на мощные близлежащие станции. Слабые сигналы такие радиоприемники не могут принимать из-за малого коэффициента усиления РЧ тракта. Выход из создавшегося положения может быть найден в случае применения устройства сжатия динамического диапазона сигналов (см. статью "Модернизированный приемник "Юность 105" в "Радио", # 12 за 1987 г.). Тогда при изменении амплитуды входных РЧ сигналов более чем в 100 раз сигнал на выходе детектора изменяется максимум вдвое. Такое свойство устройства сжатия позволяет вести расчет схемы на максимум коэффициента усиления каскадов, не опасаясь возникновения сильных искажений сигналов. Поскольку речь идет о радиоприемнике, предназначенном для широкого повторения начинающими радиолюбителями, то следует остановиться на диапазоне принимаемых частот. Выбор сделан в пользу длинноволнового (ДВ) диапазона, так как передачи на средних волнах (СВ) и тем более на ультракоротких (УКВ) прослушиваются вблизи крупных городов на относительно небольших расстояниях, в то время как в диапазоне ДВ удается обеспечить прием двух-трех радиостанций в радиусе до 200 км. Рассмотрим более подробно работу приемника. РЧ сигнал, выделенный колебательным контуром L1C1 магнитной антенны WA1, подается через катушку связи L2 на базу транзистора VT1. Каскады на транзисторах VT1, VT2 усиливают РЧ сигнал более чем в 100 раз. Этому сигналу способствует и радиочастотный трансформатор L4L3 с коэффициентом трансформации около пяти. Катушка L4 трансформатора включена в коллекторную цепь транзистора VT2, а катушка L3 зашунтирована встречно-параллельно включенными диодами VD1, VD2. Они выбраны германиевые потому, что начинают работать при амплитуде РЧ сигнала на уровне 10 мВ, тогда как кремниевым диодам нужен сигнал амплитудой от 500 мВ. Диод VD3 служит для детектирования РЧ сигнала, выделяющегося на диодах VD1 и VD2. С конденсатора С3 снимается сигнал ЗЧ, который фильтруется цепью R2С4 и поступает на те же транзисторы VT1 и VT2 для последующего усиления. Теперь сигнал ЗЧ выделяется на нагрузке, в качестве которой может быть использован головной телефон или телефонный капсюль сопротивлением 25-250 Ом, включаемый в розетку Х1. Подойдут также миниатюрные стереотелефоны, например, от плейера, капсюли которых нужно соединить последовательно. Нетрудно заметить, что элемент питания G1 подключен к приемнику через головные телефоны, что позволило отказаться от выключателя питания. Но в этом варианте приходится учитывать сопротивление нагрузки: чем оно меньше, тем громче звучание приемника и больше потребление тока от источника, и наоборот. В среднем потребляемый ток составляет около 10 мА, т. е. гальванический элемент или аккумулятор емкостью 0,5xAч проработает непрерывно почти 50 ч. В описываемом радиоприемнике отсутствует регулятор громкости. Это сделано сознательно - громкость звучания в нем невелика, но достаточна для прослушивания программ на улице и в не очень шумном помещении. Из-за сравнительно высокой чувствительности приемника при его повторении рекомендуется соблюдать определенные требования. Прежде всего, не следует стремиться к сверхминиатюризации. В спичечном коробке, например, хороший приемник вряд ли получится, поскольку РЧ трансформатор излучает в пространство электромагнитные волны, которые тут же улавливаются близко расположенной антенной, т. е. повышается вероятность самовозбуждения. Необходимо также при окончательной настройке приемника предусмотреть такую пространственную ориентацию трансформатора, при которой не появятся писки и скрипы, сопровождающие прием станций. 
Транзистор КТ3107К можно заменить на КТ3107И, КТ361Б, а ГТ308В - на П416Б или подобный германиевый высокочастотный. Вместо диодов ГД507В допустимо применить Д18 или Д20, несколько хуже работают диоды серии Д9. Магнитную антенну выполняют на стержне из феррита 400НН или 600НН диаметром 8 мм и длиной 60...80 мм. На стержень надевают бумажную гильзу, а уже на нее наматывают катушки: L1 должна содержать 240 витков провода ПЭВ-2 0,1, а L2 - 20 витков такого же провода, намотанных поверх L1. РЧ трансформатор наматывают на кольце К10х6х3 из феррита 2000НН; L3 содержит 150 витков провода ПЭЛШО 0,1; L4 - 30 витков ПЭВ-2 0,1. Витки катушек располагают равномерно по всему кольцу, что уменьшает излучение электромагнитных волн в пространство. Конденсатор переменной емкости - КП-180, но устанавливать его не обязательно. Один из вариантов - заменить этот конденсатор постоянным, подобрав емкость (в пределах 100...200 пФ) в зависимости от частоты принимаемой радиостанции (если приемник рассчитан на одну фиксированную настройку). Для более точной настройки перемещают ферритовый стержень магнитной антенны внутри каркаса. Детали приемника желательно смонтировать на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Вариант выполнения платы не приводится. Простота схемного решения позволяет радиолюбителям самостоятельно составить чертеж печати в зависимости от используемых деталей. Возможен вариант фиксированной настройки приемника на несколько радиостанций. Тогда на корпусе устанавливают малогабаритный переключатель П2К, а на его выводах - конденсаторы контура. На корпусе необходимо также разместить малогабаритный разъем - ответную часть стереотелефонов. Рекомендуемые габариты корпуса приемника - не менее 80х60х20 мм, элемент питания располагают между магнитной антенной (с зазором не менее 10 мм) и остальными деталями, чтобы получился своеобразный магнитный и электрический экран. Радио №11, 1999 |
Схема одного из вариантов такого приемника приведена на рис. 1. Он построен по рефлексной схеме на двух транзисторах: кремниевом VT1 и германиевом VT2. Транзистор VT2 взят германиевый потому, что два кремниевых, включенных по постоянному току как один составной транзистор, требуют для нормальной работы источник питания напряжением 2...3 В, что усложняет конструкцию и увеличивает ее габариты. Известно, что рефлексные приемники критичны к изменению амплитуды несущей принимаемой радиостанции. Ведь транзисторы в них усиливают как радиочастотный (РЧ) сигнал, так и сигнал звуковой частоты (ЗЧ) одновременно. Иначе говоря, амплитуды РЧ и ЗЧ сигналов складываются и, если суммарная амплитуда выходит за пределы линейного участка усилительных свойств транзистора, возникают искажения сигнала, проявляющиеся в виде писков и скрипов различного тона.