КОРОТКОВОЛНОВЫЙ РАДИОПРИЕМНИК НА 3,5 МГЦ

Простая схема радиоприемника: описание. Старые радиоприемники

Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества.

Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось – та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала.

Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио – Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.

Почему лучше начинать с простых схем?

Если вам понятна простая схема радиоприёмника, то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между островом Гогланд и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Характеристики приборов

Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:

1. Чувствительность – способность принимать слабые сигналы.
2. Динамический диапазон – измеряется в Герцах.
3. Помехоустойчивость.
4. Селективность (избирательность) – способность подавлять посторонние сигналы.
5. Уровень собственных шумов.
6. Стабильность.

Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

1. Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
2. Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
3. Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).

По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).

Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок.

Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась.

Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.

В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.

Терминология

Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?

Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа “Крона” напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.

По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:

1. Длинноволновые (ДВ) – от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
2. Средневолновые (СВ) – от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью – отражёнными.
3. Коротковолновые (КВ) – от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
4. Ультракоротковолновые (УКВ) – от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
5. Высокочастотные (ВЧ) – от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
6. Крайневысокочастотные (КВЧ) – от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
7. Гипервысокочастотные (ГВЧ) – от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).

При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции.

УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится.

В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.

Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах.

Радиоприёмники СССР были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Схемы простейших приёмников

Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные.

Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах.

Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Вариант с колебательным контуром

В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.

Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник

Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях – на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ.

А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм.

Для любительского приемника подойдет 5 витков.

Схема содержит магнитную антенну и двухкаскадный усилитель НЧ – это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад – детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.

Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.

Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны

FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией.

Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент усиления каскада возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение.

Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.

Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка.

Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.

Устройство на микросхеме

КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.

Простой КВ-приёмник

Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание – 9 В от батареи “Крона”.

В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2.

За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Источник: https://FB.ru/article/333550/prostaya-shema-radiopriemnika-opisanie-staryie-radiopriemniki

Простые супергетеродинные приемники на двухзатворных полевых транзисторах. Часть 2

На основе схемы, рассмотренной в первой части статьи (рис.2), изменяя параметры только входных и гетеродинных контуров можно создавать самые разные варианты любительских приемников на НЧ диапазоны.

Двухдиапазонный приемник на 80 и 160м

Фрагмент принципиальной схемы ВЧ блока двухдиапазонного варианта приемника на 80 и 160м приведена на рис.5. Не показанная часть схемы полностью соответствует базовому варианту (см. рис.2), для облечения чтения нумерация совпадающих элементов сохранена, вновь введенные ее продолжают.

В показанном на схеме положении переключателя SA1 включен диапазон 160м.  Двухконтурный ПДФ L1C1C2C3L2C4C5С6 аналогичен по структуре  примененному в базовом варианте и имеет полосу пропускания не уже 1,8-2Мгц. Внешняя антенна  подключаются аналогично базовому варианту.

  Для перехода на 80м диапазон замыкаются контакты переключателя SA1 и параллельно катушкам L1,L2 величиной 22мкГн подключаются  катушки L5,L6 величиной 8,2мкГн, в результате полоса пропускания ПДФ смещается точно на частоты диапазона 80м – 3,5-3,8МГц.

  Контур ГПД на 160м диапазоне состоит из катушки L3, КПЕ С38 и растягивающих конденсаторов  С40,С8,С9, и С10, величина последних выбрана из расчета обеспечить  с достаточным запасом диапазон перестройки 2,28-2,52Мгц.

При включении 80м диапазона параллельно L3 подключаются катушка L7 и конденсатор С41, в результате диапазон перестройки ГПД смещается к требуемому 3,98-4,32Мгц, с некоторым запасом. Немного расширенный диапазон перестройки ГПД  позволил отказаться от операции их точной укладки.

Для улучшения повторяемости было решено полностью отказаться от самодельных катушек и выполнить ВЧ  цепи на  малогабаритных аксиальных дросселях стандартных номиналов (типа ЕС24 и т.п.).

Благодаря дополнительно проведенной  оптимизации значений контурных элементов под стандартный номинальный ряд удалось упростить не только схему, но и настройку.

Разумеетмя, что при отсутствии готовых дросселей можно применить самодельные катушки, самостоятельно рассчитав требуемое кол-во витков, например по методике, приведенной в первой части статьи. При этом схему можно еще более упростить, отказавшись от триммеров, а настройку ВЧ блока провести по стандартной или упрощенной методике, приведенной ниже.

Трехдиапазонный приемник на 20,40 и 80м

Этот приемник  немного сложнее, но и совершеннее предыдущих.
Его принципиальная схема приведена на рис.6. Сигнал с антенного разъема подается на

регулируемый аттенюатор, выполненный на сдвоенном потенциометре R25 и далее через катушку связи L1 поступает на двухконтурный полосовой диапазонный  фильтр (ПДФ) L2C5С11, L3C17С21 с емкостной связью через конденсатор С10. Переключение диапазонов производится трехпозиционным переключателем. В положении контактов, показанном на схеме включен диапазон 14МГц.

  При переключении на 7МГц к контурам подключаются дополнительные контурные конденсаторы С4,С9 и С16,С20, смещающие  резонансные частоты контуров на середину рабочего диапазона и дополнительный конденсатор связи С15. При переключении на диапазон 3,5МГц  к контурам ПДФ подключаются соответственно конденсаторы С8,С14 и С13.

Для расширения полосы на 80м диапазоне введены резисторы R1,R2.

Этот трехдиапазонный ПДФ рассчитан на применение большой, полноразмерной антенны и сделан по упрощенной схеме всего на двух катушках, что оказалось возможным благодаря нескольким особенностям — верхние диапазоны, где требуется бОльшие чувствительность и селективность — узкие (меньше 3%), нижний 80м, где очень высок уровень помех и вполне достаточно чувствительности порядка 3-5мкВ — широкий (9%). Примененная схема имеет самый большой коэф.передачи по напряжению на 14Мгц с почти пропорциональным частоте снижением в сторону 3,5Мгц, причем  избирательность по зеркальному каналу при ПЧ 500кГц даже на 14Мгц будет порядка 30дБ — вполне приличное значение, учитывая, что в полосе 13-13,35Мгц нет мощных вещательных станций.

Приемник работает очень чисто, даже без аттенюатора без заметных на слух перегрузок держит сигнал – уровнем как минимум до S9+40дБ. Чувствительность при с/шум=10дБ не хуже 3мкВ (80м) и 1мкв (40 и 20м). Ток потребления в покое — порядка 20мА и не более 50мА при максимальной громкости на динамик 8 Ом.

Гетеродин выполнен по схеме индуктивной трехточки ( схема Хартли) на полевом транзисторе VT3. Контур гетеродина содержит катушку L5 и конденсаторы С18,С19. Конденсатором переменной емкости (КПЕ) С51 частота генерации перестраивается в пределах 13,48-13,87МГц.

При переключении на 7МГц к контуру параллельно С18 и С19 подключаются дополнительные растягивающие конденсаторы С6 и С7,С12, смещающие  диапазон перестройки частоты до 7,48-7,72МГц. При переключении на диапазон 3,5МГц  подключаются соответственно конденсаторы С1  и С2С3, а диапазон перестройки ГПД равен 3,98-4,32МГц.

Связь контура с цепью затвора  VT3 осуществляется посредством конденсатора С22, на котором, благодаря  выпрямляющему действию p-n перехода диода VD1, образуется отрицательное напряжение автосмещения, достаточно жестко стабилизирующее амплитуду колебаний в широком диапазоне частот.

Сигнал ГПД подается на второй затвор смесителя VT2 через  буферный истоковый повтотитель VT1.

Это вызвано тем, что на верхнем 20м диапазоне при ПЧ 500кГц частоты настройки контуров ДПФ и ГПД очень близки, поэтому реактивное сопротивление контура ГПД для частоты сигнала велико и сильные эфирные сигналы (уровнем S9+40дБ и более) через межзатворную емкость смесителя VT2 попадают  непосредственно в контур ГПД, что приводит пусть к небольшой, но заметной на слух, паразитной модуляции — в принимаемом сигнале появляется неприятный  призвук. Применение  истокового повторителя VT1 полностью устраняет этот эффект, но при этом ток потребления приемника в покое увеличился до 20мА.

Остальная часть схемы полностью  соответствует базовому варианту.

Все детали приемника, кроме разъемов, переменных резисторов и КПЕ, смонтированы на плате  из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 67,5х95мм. Авторский чертеж платы со стороны печатных проводников приведен на рис. 7,

расположение деталей – на рис.8,

а фото собранной платы на рис.9.

Чертёж печатной платы в формате lay можно скачать здесь

на чертеже предусмотрено посадочное место под три наиболее распространенных конструктива ЭМФ (круглых и прямоугольных).

С целью уменьшения размеров, плата рассчитана на установку в основном SMD компонентов — резисторы и дроссель L6 типоразмера 1206, а конденсаторы 0805, электролитические импортные малогабаритные. Триммеры CVN6 фирмы BARONS или аналогичные малогабаритные.

В качестве SA1,SA2  применены переключатели  П2К с независимой фиксацией и четырьмя переключающими группами. Технологические перемычки J1,J2, подобные применяемым на компьютерных материнских платах и адаптерах.

В качестве VT1,VT3  можно применить практически любые  современные полевые транзисторы с p-n переходом, с начальным током стока не менее 5-6мА  – BF245В,С, J(U)309 -310, КП307Б, Г, КП303Г, Д, Е, КП302 А,Б. В качестве VT4 применимы любые кремниевые с коэффициентом передачи тока на менее 100, BC847- ВС850, MMBT3904, MMBT2222 и т.п.

Катушки приемника L1-L4 выполнены на  малогабаритных каркасах от малогабаритных катушек ПЧ 455 кГц  размерами 8х8х11 мм, от широко распространенных  недорогих импортных радиоприемников и магнитол, подстроечником которых служит ферритовый горшок, имеющий резьбу на наружной поверхности и шлиц под отвертку.

Гетеродинная катушка L3 намотана на импортном малогабаритном многосекционном каркасе контура ПЧ 10,7 МГц. Она содержит 19 витков провода ПЭЛ (ПЭВ) диаметром 0,13-0,17мм, отвод от 7 витка.

Намотку следует проводить с максимальным натяжением провода, равномерно размещая витки во всех секциях каркаса, после чего катушка плотно фиксируется штатной капроновой гильзой. Весь контур заключен в штатный латунный экран.

При необходимости все катушки можно выполнить на любых других, доступных радиолюбителю каркасах, разумеется изменив число витков для получения требуемой индуктивности и, соответственно, подкорректировав чертеж печатной платы под новый конструктив.

Внешний вид приемника приведен на рис.10,

а вид на внутренний монтаж – на рис.11. Конструкция шкального механизма видна на фото.

В верхней части передней панели вырезано прямоугольное окно шкалы, сзади которого на расстоянии 1мм закреплен винтами М1,5 длиной 15мм подшкальник.  На эти же винты насажены промежуточные капроновые ролики диаметром 4мм, обеспечивающие необходимый ход тросика. Шкала линейная, с отображением всех трех диапазонов.

Ось, на котором закреплена ручка настройки, использована от переменного резистора типа . От этого же резистора использованы элементы крепления оси на передней панели. На оси следует сделать небольшую выточку (полукруглым надфилем, зажав в патрон электродрели ось), в которую укладывают тросик (два витка вокруг оси).  Стрелка шкалы – отрезок провода ПЭВ диаметром 0,55мм.

 Настройка трактов НЧ и ПЧ аналогична базовому варианту. Далее, подключив высокоомный вольтметр (например, китайский цифровой мультиметр) через развязывающий резистор 51-100кОм к затвору VT3, убеждаемся, что на всех диапазонах отрицательное напряжение автосмещение не менее 1В.

Затем по падению напряжения на R4 проверяем ток стока VT1 и если он более 7-8мА, увеличиваем R4 до получения требуемого, допустимо порядка 5-8мА.

Затем снимаем технологическую перемычку (джампер) J1  и вместо нее к этому разъему подключаем частотомер и приступаем к укладке диапазонов ГПД, которую начинаем с диапазона 20 м (переключатели SA1,SA2 отжаты).

Далее, нажав переключатель SA2, переходим к укладке  диапазона 40м, для чего  сначала устанавливаем триммер С12 в среднее положение (это легко определить по изменению частоты при его регулировке), подбором  растягивающих конденсаторов С6,С7 добиваемся как требуемой ширины перестройки, так и примерного совпадения начала диапазонов, после чего подстройкой С12 совмещаем их более точно. Затем переходим на диапазон 80м (отжав SA2 и нажав SA1) и аналогично, подбором растягивающих конденсаторов С6,С7,  укладываем его границы и триммером С3 совмещаем начало диапазона с предыдущими.

При указанной выше конструкции катушки и использовании термостабильных конденсаторов группы МПО (а по сведениям автора к ним относятся практически все импортные SMD конденсаторы емкостью менее 910пФ) стабильность частоты получилась вполне приличной — после 15мин прогрева приемник держит SSB станции не менее получаса на 20м диапазоне и не менее часа — на нижних и это без всяких дополнительных усилий по термокомпенсации.

Настройку контуров ДПФ можно сделать по упрощенной методике и  следует начинать с диапазона 80м.

Подключив к выходу приемника индикатор уровня выходного сигнала (миливольтметр переменного тока, осциллограф, а то и просто мультиметр в режиме измерения напряжения постоянного тока к выводам конденсатора С42) устанавливаем частоту ГСС на середину диапазона, т.е. 3,65МГц. Расчетная АЧХ ПДФ на этом диапазоне широкая «двугорбая», с провалом в середине диапазона примерно на 1дБ.

Чтобы правильно настроить этот ПДФ без ГКЧ, воспользуемся следующим приемом. Временно зашунтируем катушку L3 резистором150-220 Ом и настроившись приемником на сигнал ГСС  вращением сердечника катушки L2 добьемся максимального уровня сигнала (максимальной громкости приема).

По мере роста громкости следует при помощи плавного аттенюатора R1 поддерживать уровень  сигнала на выходе УНЧ примерно 0,3-0,5В. Если при вращении сердечника после достижения максимума наблюдается снижение шумов, это свидетельствует что входной контур у нас настроен правильно, возвращаем сердечник в положение максимума и можем приступать к следующему диапазону.

  Если вращением сердечника (в обе стороны) не получается зафиксировать четкий максимум, т.е. сигнал продолжает расти, то наш контур неправильно настроен и понадобится подбор конденсатора.

И наоборот, если сигнал продолжает уменьшаться при полном вкручивании сердечника, емкость конденсатора  контура С5(или С11)  надо увеличить.  После этого перенесем шунтирующий резистор на катушку L2 и вращением сердечника катушки L3 добьемся максимального уровня сигнала. Вот теперь ПДФ диапазона 80м настроен правильно. Больше катушки не трогаем и переходим на диапазон 20м и 40м. АЧХ ПДФ этих диапазонов узкие, одногорбые, поэтому они

настравиаются просто по максимуму сигнала в средней части диапазона – частоты соответственно 14,175 и 7,1МГц. С начала настраиваем ПДФ диапазона 20м регулировкой триммеров С5,С21, а затем – 40м, соответственно  регулировкой триммеров С4,С20.

При достаточно большой антенне настройку ПДФ по приведенной выше методике можно сделать  непосредственно по шумам (сигналам) эфира, памятуя, что лучшее прохождение, а значит, более сильные сигналы,  на диапазонах 80 и 40м будут в темное время суток, а на 20м – в светлое.

Сергей Беленецкий (US5MSQ)                                                   г.Луганск, Украина

Набор радиодеталей для сборки этого трёхдиапазонного приемника в разной комплектации можно приобрести здесь

Обсудить конструкцию приемника, высказать свое мнение и предложения можно на форуме

Многие коллеги уже изготовили трёхдиапазонный вариант, некоторые из них даже выложили своеобразные видеоотчеты о работе приемника на :

Источник: https://us5msq.com.ua/prostye-supergeterodinnye-priemniki-na-dvuxzatvornyx-polevyx-tranzistorax-chast-2/

Ам приемник на диапазон 3 мгц

Этот несложный радиоприемник предназначен для приема сигналов «свободных операторов», работающих  с амплитудной  модуляцией в диапазоне 3МГц.

Собственно, толчком к его созданию послужило письмо, полученное мною на электронную почту, с просьбой изготовить такой приемник.

Приемник должен  был работать с амплитудной модуляцией, быть несложным в изготовлении и собран на доступной элементной базе.

Раз такое дело, решил взять за основу очень известную схему В. Т.Полякова:

Когда-то давно делал этот приемник ( правда,  для приема SSB радиостанций)  и он мне очень понравился своей работой.

Схема этого радиоприемника неоднократно обсуждалась на радиолюбительских форумах, например, вот здесь.

С учетом наработок коллег, в оригинальную схему внес небольшие изменения:

-сигнал гетеродина подается в цепь эмиттера транзистора смесителя;

-убран второй ( телеграфный) гетеродин;

-применен другой детектор;

-в качестве УНЧ использована микросхема LM386N-4;

-в качестве индуктивностей в диапазонном полосовом фильтре применил китайские дроссели-полосатики;

Финальная, проверенная в работе схема, изображена ниже:

Как уже указывалось, этот АМ приемник рассчитан для работы в диапазоне 3 МГц.

Пройдемся по схеме… Сигнал с антенны через аттенюатор (переменный резистор R1) поступает на входной диапазонный фильтр, выполненный на стандартных дросселях с целью упрощения  конструкции. К слову, работает он очень даже неплохо. Можно смело рекомендовать к повторению в простых приемниках. Плюс к этому-не нужно мотать ненавистные катушки.

Гетеродин собран на транзисторе VT2  и полностью соответствует оригинальной  схеме. Разве что, добавлен диод D1 для термостабилизации режима работы транзистора гетеродина. Перестройка по частоте осуществляется переменными резисторами R10 «Грубо»  и R9-«Точно». Если применить в качестве R10 многооборотный переменный резистор, то надобность в R9 отпадает.

Несмотря на примитивность схемы гетеродина стабильность частоты  вполне приемлемая. Конечно, начальный выбег частоты  присутствует, и не маленький. Но после прогрева в течении 5-10 минут режим стабилизируется и станции принимаются стабильно.

Гетеродин запитан напряжением +9 В от стабилизатора 78L09. От него же запитан и транзистор смесителя VT1.

Далее, выделенный в коллекторной цепи транзистора VT1 сигнал с промежуточной частотой 465 кГц фильтруется пьезокерамическим фильтром ПФ-1**, марки не знаю ( мой экземпляр вообще не имеет маркировки).

Отфильтрованный сигнал  усиливается каскодным усилителем  ПЧ на транзисторах VT3 VT4 и через катушку связи L7 поступает на  АМ детектор, собранный на  транзисторе VT5.

  Продетектированный  сигнал через регулятор громкости R21 поступает на оконечный усилитель НЧ, собранный по типовой  схеме на микросхеме LM386. Коэффициент усиления усилителя НЧ около 50.

                                  О деталях

С целью уменьшения моточных узлов в ДПФ применены китайские полосатые стандартные дроссели индуктивностью 22 мкГн. Такое схемное решение позаимствовано у Сергея Беленецкого  -https://us5msq.com.ua/

На мой взгляд, для простых приемников, это очень достойный вариант.

В качестве транзисторов VT1- VT4 я применил дешевые S9014. Можно применить 2N3904, КТ315,  S9013- S9015 и подобные. В детекторе ( транзистор VT5) пробовал КТ315, КТ312, КТ201, S9014. Все они работают примерно одинаково.

В качестве фильтра ZQ1  применен пьезокерамический фильтр от какого-то старого бытового радиоприемника. Выглядит он так:

Все катушки индуктивности намотаны проводом ПЭВ 0,12 на стандартных четырехсекционных каркасах  с ферритовыми подстроечными сердечниками и содержат:

-L4 и  L6 по 150 витков;

— L5 и  L7 по 30 витков;

— L3  имеет 45 витков.

                  АМ приемник. Налаживание

После проверки монтажа подаем питание  и проверяем работу усилителя НЧ на микросхеме DA1. Он работает  сразу   и сюрпризов не преподносит.

Далее проверяем работу гетеродина. Укладываем необходимый диапазон частот-в  нашем случае-3,465…3,765 МГц. Проверяем, не срывается ли генерация в крайних положениях движка переменного резистора R10.

У меня гетеродин запустился сразу. Напряжение сигнала на эмиттере транзистора VT1 должно быть в пределах 100…150 мВэфф.

Далее настраиваем по максимальной громкости приема контуры L4L5 и L6L7.

Вот, собственно и вся настройка.

Смеситель был склонен к самовозбуду, поэтому, его пришлось запитать пониженным напряжением  от того же стабилизатора 78L09, что и гетеродин.

Собранная плата с указанием расположения основных узлов:

АМ приемник для проверки функциональности был размещен на небольшом шасси:

Чувствительность не измерялась, но чутье у приемника довольно высокое-прикосновение отверткой к антенному входу уже отражалось увеличением эфирных шумов.

В работе показал себя весьма неплохо, как для такой простой схемы.  Принимает довольно чистенько и разборчиво.

работы этого приемника. Запись сделана 29 июня 2019 года около 5 часов утра:

Источник: http://www.myhomehobby.net/am-priemnik-na-diapazon-3-mgc/

Расчет и изготовление катушки КВ диапазона для регенеративного радиоприемника

Эксперимент по переделыванию батарейного регенератора(регенеративный радиоприемник) на лампе 2К2М под диапазон коротких волн(КВ, SW). Описано и проиллюстрированорасчет и изготовление катушки индуктивности для КВ диапазона. Также кратко расскажу как ведет себя приемник с новой катушкой и что изменилось.

Предисловие

Раньше мною был изготовлен несложный одноламповый радиоприемник, о нем я рассказывал подробно в статье: Регенеративный батарейный радиоприемник на лампе 2К2М

Этот радиоприемник построен на радиолампе 2К2М и принимал радиовещательные станции в диапазонах СВ(средние волны), MW(middle waves) и ДВ(длинные волны), LW(long waves). Позже мне пришла идея попробовать переделать его под КВ(короткие волны), SW(short waves) диапазон.

Анализ и подготовка

Просмотрев несколько схем коротковолновых регенеративных радиоприемников, где так же используется катушка связи, пришел к выводу что для эксперимента достаточно будет сделать новую контурную катушку индуктивности.

Радиолампа 2К2М может работать на частотах до 25МГц, поэтому ее можно смело оставить, не меняя на более высокочастотную.

Что немного смущало так это емкость контурного КПЕ(конденсатор переменной емкости), она лежит в пределах 20-400 пФ, что для КВ диапазона немножко многовато как для минимального значения так и для максимального. Менять КПЕ не планировалось, поскольку все уже хорошо сидит на шасси, была лишь идея попробовать немножко сузить его емкость, подключив последовательно конденсатор некоторой емкости.

Общая емкость двух последовательно соединенных конденсаторов можно рассчитать по формуле:

С общ = (C1*C2) / (C1+C2)

При подключении к КПЕ(20-400пФ) последовательно конденсатора 50пФ общая емкость с регулировкой будет 14-44пФ. Не очень хорошее значение, хотя можно попробовать.

Теперь нам нужно рассчитать  катушку индуктивности чтобы можно было принимать радиостанции в диапазоне КВ. На одном форуме нашел пост где человек изготавливал регенератор и для катушки КВ диапазона (40-80м) использовал вот такие данные:

• Диаметр каркаса – 45мм;
• Контурная катушка содержит 12 витков эмалированного провода диаметром 0.8мм;
• Катушка связи содержит 3 витка эмалированного провода диаметром 0.5мм.

Доверяй, но проверяй! – давайте не поленимся и рассчитаем чего мы сможем добиться от катушки с такими параметрами.

Расчет индуктивности однослойной катушки

Посчитаем по формулам индуктивность однослойной контурной катушки с параметрами намотки что приведены выше. Для наглядности нарисовал рисунок:

Рис. 1. Катушка индуктивности, параметры.

Формула рассчета индуктивности катушки:

L = D*D*n*n / (45*D + 100*l), где:

• L – индуктивность катушки, мкГн;
• D – диаметр катушки, см;
• n – число витков катушки;
• l – длина намотки катушки, см.

L = 4.5*4.5*12*12 / (45*4.5 + 100*1.1) = 2916 / (202.5 + 110) = 9.3 мкГн(µH) =0.0000093 Гн = 9.3 * 10−6 Гн.

Индуктивность катушки что содержит 12 витков провода (примерно 1,1 см в длину проводом 0.8мм) и намотана на каркасе диаметром 45мм составляет – 9.3 мкГн(µH). Все просто!

Расчет частоты колебательного контура

Зная индуктивность катушки и емкость конденсатора в нашем колебательном контуре сможем рассчитать его резонансную частоту.

Рис. 2. Схема колебательного контура.

Расчет частоты колебательного контура проведем используя формулу:

ƒ = 1 / (2 * π * √(LC)), где:

• ƒ – резонансная частота контура, Гц;
• π – число Пи, 3,1415;
• L – индуктивность катушки, Гн;
• С – емкость конденсатора, Ф.

Рассчитаем частоту колебательного контура взяв при этом нижнюю емкость конденсатора КПЕ что у меня есть: С = 20 пФ = 0.00000000002 Ф  = 20 * 10−12Ф.

ƒ1 = 1 / (2 * 3.14 * √ (0.00000000002*0.0000093)) = 11675725,7 Гц = 11,67 МГц.

Теперь то же самое но берем верхнюю границу емкости КПЕ, возьмем больше половины: С = 300пФ = 0.0000000003 Ф = 300 * 10−12Ф.

ƒ2 = 1 / (2 * 3.14 * √ (0.0000000003*0.0000093)) = 3014659,4 Гц = 3,01 МГц.

И того, используя катушку индуктивности с приведенными выше параметрами и мой КПЕ я смогу покрыть диапазон примерно  от 3 до 11 МГц.

Таблица КВ диапазонов

Короткие волны, отражаясь от поверхности земли могут распространяться на достаточно большие дистанции. То, насколько качественно мы сможем принимать волны разной длины зависит от многих факторов, одним из наиболее выраженных является время суток: день или ночь.

В день хорошо распространяются менее длинные волны, а ночью – большей длины.

Ниже приведу для справки таблицу вещательных КВ диапазонов с примечанием по зависимости от времени суток:

• 11 метров, 25.600 – 26.100 MHz (дневной);
• 13 метров, 21.450 – 21.850 MHz (дневной);
• 15 метров, 18.900 – 19.020 MHz (дневной);
• 16 метров, 17.480 – 17.900 MHz (дневной);
• 19 метров, 15.100 – 15.900 MHz (дневной);
• 21 метр, 13.500 – 13.870 MHz;
• 25 метров 11.600 – 12.100 MHz;
• 31 метра, 9.400 – 9.990 MHz;
• 41 метра, 7.200 – 7.600 MHz;
• 49 метров, 5.730 – 6.295 MHz;
• 60 метров, 4.750 – 5.060 MHz (ночной);
• 75 метров, 3.900 – 4.000 MHz (ночной);
• 90 метров, 3.200 – 3.400 MHz (ночной);
• 120 метров, 2.300 – 2.495 MHz (ночной).

Исходя из моих расчетов, что произведены выше, я смогу охватить радиоприемником диапазоны примерно в пределах 41 – 25 метров.

Изготовление катушки индуктивности

Все данные есть в наличии, можно приступать к изготовлению катушки индуктивности. Для иллюстрации подключения катушек размещу здесь часть схемы из своего радиоприемника.

Рис. 3. Схема включения катушек индуктивности в радиоприемнике(начала намотки обозначены точкой).

Если смотреть по схеме то для одного диапазона можно мотать на каркас всего две катушки: контурная заменит L1 и L2, а катушка связи заменит L3 и L4, при этом переключатель S1 можно исключить.

Я все же принял решение сделать 4 катушки как на схеме ради эксперимента, интересно как поведет себя такое решение в КВ диапазоне, к тому же возможно что получится захватить еще более низкочастотный диапазон в добавку к основному.

ВНИМАНИЕ:  необходимо соблюдать начала и концы намотки при монтаже катушки, а также направление намотки каждой из обмоток. Подробно читай в статье: Самодельный батарейный радиоприемник на лампе 2К2М.

Первым делом нужно изготовить каркас на котором будем мотать провод. Под каркас можно использовать кусок полиэтиленовой или пластиковой трубы или же другой цилиндр нужного диаметра.

Мне понадобится каркас диаметром 45мм, поскольку нашел в барахле трубу немного меньшим диаметром 40мм и чтобы ее не портить было принято решение склеить вокруг нее каркас из бумаги.

Рис. 4. Каркас для катушки – кусок трубы.

Рис. 5. Несколько проклеенных между собой слоев бумаги для каркаса будущей катушки.

Теперь намазываем клеем каждый лист бумаги и оборачиваем в него каркас. Наклеивать желательно 5 и более листов бумаги – это поможет достигнуть достаточной прочности каркаса когда он высохнет. Для высушивания достаточно 12 часов, если клеить клеем ПВА.

После того как каркас высох оказалось что он настолько стянулся на трубе что ее извлечь теперь не предоставляется возможным – пришлось разрезать каркас вдоль и после изъятия склеить надрез. Каркас готов и он достаточно прочен для того чтобы мотать на него толстый провод.

Рис. 6. Каркас из бумаги для катушки индуктивности готов.

Для намотки использовал медный проводник диаметром 0.8мм и 0.5мм – контурная и катушка связи соответственно.

Рис. 7. Самодельная катушка индуктивности для КВ диапазона готова!

Рис. 8. Самодельная катушка КВ – вид со стороны выводов.

Для удобства я пометил точками начала намотки катушек – это поможет не запутаться при подключению ее к радиоприемнику. Крепление проводников реализовал сделав отверстия в каркасе при помощи иглы.

Рис. 9. Скрепляем витки обмоток воском.

Для того чтобы витки обмоток катушки держались надежно вместе можно склеить их клеем или же просто капнуть по несколько капелек воска.

Установка КВ катушки в радиоприемник

Теперь катушка для КВ диапазона готова к установке в радиоприемник. Нужно стараться использовать максимально короткие выводы от обмоток при соединении их с компонентами радиоприемника.

Рис. 10. Катушка КВ диапазона установлена в радиоприемник. (клик  – увеличение).

Рис. 11. радиоприемник с установленной катушкой КВ диапазона, вид сзади.  (клик  – увеличение).

Рис. 12. Готовый КВ приемник и старая катушка для диапазонов СВ-ДВ.

Работа с приемником в КВ диапазоне

Приемник готов к работе, можно приступать к экспериментам. Пробы проводились в вечернее-ночное время. Сначала была подключена длинная антенна – кусок грубого медного провода длиной порядка 10 метров.

С такой антенной удалось поймать несколько станций, причем ручка регулировки обратной связи никак не влияла на работу радиоприемника, мне это показалось странным – возможно перепутал начала и концы при подключении обмоток обратной связи.

Подключение заземления также не улучшило результатов работы радиоприемника. Решил попробовать в качестве антенны медный штырь диаметром 1-1,2мм и длиной порядка 1-1,5м.

Получилось услышать Радио-Свобода, вещание из других стран, кодированные сигналы и другие станции на КВ. Самое большое скопление станций наблюдалось на пороговой границе регулировки КПЕ (С = 20пФ), скорее всего если  уменьшить этот порог до 10 пФ то удастся поймать еще больше станций или же нужно делать перерасчет катушки с последующей ее перемоткой.

Приемник стал менее устойчивым к перестройке под воздействием рук и касаний разных частей схемы. Иногда можно даже побаловаться с антенной приемника как с антенной терменвокса(музыкальный инструмент).

Что еще можно попробовать

После расчетов сразу возникла мысль: можно ведь просчитать количество витков и сделать несколько катушек на разные поддиапазоны, а для их переключения использовать переключатель на несколько положений (5 например). В таком случае катушка связи будет одна (L3), а контурную катушку (L1) мотаем делая отводы от определенного количества витков.

Заключение

Эксперимент удался! Я получил интересный опыт и было увлекательно. Изначально не планировал писать о расчетах катушки и колебательного контура но посчитал что это может быть полезно для тех кто захочет повторить эксперимент. К тому же в процессе подготовки материалов и расчетов я узнал некоторые вещи о которых раньше и не подозревал.

Источник: https://ph0en1x.net/46-one-tube-regen-radio-sw-band-coil.html