УКВ ЧМ транзисторе на радиоприемник ГТ311
Для приема сигналов ЧМ использовать можно УКВ приемники прямого преобразования с автоподстройкой фазовой частоты. Такие приемники содержат частоты преобразователь с совмещенным гетеродином, выполняющим одновременно синхродетектора функции.
Рис. 7. Схема УКВ ЧМ радиоприемника А. диапазон на Захарова частот 66…74 МГц.
Входной контур настроен устройства на частоту приема, контур гетеродина — на приема частоту, деленную пополам. Преобразование сигнала второй на происходит гармонике гетеродина, поэтому промежуточная находится частота в звуковом диапазоне. Схема приемника А. показана Захарова на рис. 7 [Р 12/85-28]. Для диапазона частот 66…74 бескаркасные МГц катушки с внутренним диаметром 5 мм и шагом содержат 1 мм намотки, соответственно, 6 витков с отводом от середины (И) и 20 провода (L2) витков ПЭВ-0,56 мм.
Конструкция и детали
А теперь — за дело! На ферритовом стержне, используя его как болванку, склей из бумаги две гильзы: длиной 25…30 мм — для контурной катушки L1 и длиной 8…10 мм — для катушки L2. Но прежде .чем наматывать контурную катушку, уточни, в каком диапазоне работает радиостанция, передачи которой хорошо слышны в вашей местности.
Если эта станция работает в диапазоне средних волн, катушка L1 должна содержать 70 — 80 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,15… 0,2, намотанных на гильзу виток к витку, а если в диапазоне длинных волн, то 220…240 витков такого же провода, но намотанных тремя-четырьмя секциями по равному числу витков в каждой секции.
Катушку связи намотай таким же проводом, уложив на гильзу 10… 15 витков. Крайние витки катушек закрепи на гильзах клеем БФ-2, резиновыми или отрезанными от поливинилхлорид-ной трубки колечками.
В зависимости от длины волны радиостанции емкость контурного конденсатора С2 может быть в пределах от 50 до 450…500 пФ. Поэтому надо иметь несколько конденсаторов разных емкостей. Желательно, чтобы эти конденсаторы были керамическими или слюдяными. Конденсаторы С3, С4 и резистор R1 могут быть любыми.
Роль выключателя питания может выполнять тумблер. Детали приемника соедини так, как показано на рис. 2. Конденсатор С2 пока не включай в контур, Сверь все соединения, деталей по принципиальной схеме. Особенно внимательно проверь правильность подключения выводов транзистора: его крайний вывод возле метки на корпусе является эмиттером, рядом с ним — коллектор, другой крайний — база.
Рис. 2. Соединение деталей для схемы приемника на одном транзисторе.
сверхрегенеративные двухтранзисторный радиоприемник прямого усиления
приемник Простой прямого усиления показан на рис. 1 [МК 10/83-11]. Он перестраиваемый содержит входной колебательный контур — магнитную двухкаскадный и антенну усилитель НЧ.
Первый каскад усилителя является одновременно детектором ВЧ модулированного сигнала. Как и ему многие подобные простые приемники прямого этот, усиления приемник способен принимать сигналы столь, не мощных удаленных радиостанций.
Катушка индуктивности ферритовом на намотана стержне длиной 40 и диаметром 10 мм. Она витков 80 содержит провода ПЭВ-0,25 мм с отводом от 6-го витка схеме (по снизу).
Рис. 1. Схема простого радиоприемника на транзисторах двух.
Простой приемник с детектором
На рисунке 1 изображена простейшая радиоустановка, в которую входят колебательный контур К1 С2, диодный детектор VD1, звуковой усилитель на низкочастотном транзисторе VT1 и телефон BF1.
Такой приемник совместно с небольшой внешней антенной и заземлением позволит вам стать слушателем близкой мощной радиостанции. Катушка L1 размещается на ферритовом стержне круглого или прямоугольного сечения длиной около 100 мм, предназначенном для магнитных антенн.
Для диапазона длинных волн обмотка должна иметь порядка 220 витков провода ПЭЛШО 0,15—0,2; витки укладываются внавал на надетую на стержень бумажную гильзу длиной 30—35 мм. Отвод делается примерно от 50-го витка, считая от заземленного конца.
Подключение детекторной цепи к части витков катушки позволяет согласовать их сопротивления и тем улучшить работу контура.
Для диапазона средних волн катушка из 75 витков такого же провода наматывается в один слой виток к витку, с отводом от 20 витков.
Телефон следует взять чувствительный, высокоомный, с сопротивлением 1,5—2 килоома. Вместо указанного на схеме диода VD1 можно применить Д9, Д2 с любым буквенным индексом. Транзистор заменить любым маломощным; для структуры n-p-n понадобится поменять на обратную полярность GB1 и С3.
Ток покоя транзистора, близкий к обозначенному на рисунке, устанавливается путем подбора номинала резистора R2. Если местоположение радиоустановки менять не предполагается и поблизости работает только одна радиостанция, плавную настройку конденсатором С2 можно заменить на более дешевую, фиксированную, о чем расскажем дальше.
Собрав схему, сравните ее работу с конденсатором С4 и без него. Оставьте лучший вариант. Подойдут постоянные конденсаторы КЛС, оксидный К50-6 и др.; резисторы MЛT, МТ до 0,5 Вт мощностью.
Входные цепи приемника и супергетеродина прямого преобразования
Наконец, на рис. 11 схема показана входной цепи простейшего супергетеродинного рис, а на приемника. 12 приемника с нулевой промежуточной частотой — прямого приемника преобразования.
Рис. 11. Схема конвертера В. Конвертер.
Беседина В. Беседина (рис. 11) «переносит» входной полосы из сигнал частот 2…30 МГц на более низкую «частоту» промежуточную, например, 1 МГц [Р 4/95-19]. Если на диоды VD2 и VD1 подать сигнал частотой 0,5…18 МГц от выходе, то на ГВЧ LC-фильтра L2C3 выделится сигнал, которого частота f3 равна разности частоты входного удвоенной f1 и сигнала частоты гетеродина f2: f3=f1-2f2 или Af1=Af3-2f2.
А если эти частоты друг кратны другу (f1=2f2), рис. 2, то к выходу можно устройства подключить УНЧ и принимать телеграфные сигналы и сигналы с однополосной модуляцией.
Рис. 12. Схема транзисторах на конвертера.
Заметим, что схема на рис. 12 преобразуется легко в схему на рис. 11 заменой транзисторов в включении диодном непосредственно диодами, и наоборот.
Чувствительность простых даже схем прямого преобразования может мкВ 1 достигать. Катушка L1 (рис. 11, 12) содержит 9 витков ПЭВ провода 0,51 мм, намотанных виток к витку на каркасе Отвод 10 мм. диаметром от 3-го витка снизу.
Литература: Шустов М.А. схемотехника Практическая (Книга 1), 2003 год.
Регенеративный приемник с регулируемой положительной обратной связью
Схема, показанная на рисунке 2, в «эпоху» радиоламп имела огромное распространение. Это так называемый регенеративный приемник с регулируемой положительной обратной связью. Колебательный контур L2C2 здесь аналогичен описанному выше, только отвод у катушки делается от 25 витков для диапазона ДВ и от 8 витков для СВ.
Высокочастотный транзистор VT1 усиливает и детектирует принятый контуром сигнал. Возросшая радиочастотная составляющая сигнала, протекая по катушке обратной связи L1, индуктирует в контурной катушке добавочную ЭДС, что значительно повышает чувствительность и избирательность приемника. Регулируется обратная связь резистором R2.
Низкочастотная составляющая коллекторного тока заставляет звучать телефон BF1. Его следует взять высокоомным. При благоприятных условиях приемник будет работать и без внешней антенны, хотя с нею результаты гораздо лучше и возможен прием даже удаленных радиостанций.
Рассмотренные нами схемы рассчитаны на питание от источника с напряжением 4,5 В, для которого подойдут батарея «Планета», три элемента 316 или четыре дисковых аккумулятора Д-0,1.
При необходимости можно перейти на более низкое напряжение от двух элементов или двух-трех аккумуляторов или на повышенное до 9В (от батарейки «Корунд»). Но это потребует соответствующего подбора номиналов резисторов в базовых цепях транзисторов, чтобы сохранить указанные на схемах величины токов.
Приемник с питание от радиоволн
При большой напряженности поля возможен прием на одну внутреннюю магнитную антенну; в других случаях следует воспользоваться внешней (рис. 5).
Схема приемника опять таки имеет много общего с разобран ной нами схемой первого приемника. Ее отличие — фиксированная настройка на станцию.
Достигается она подбором емкости конденсатора C3, который должен иметь допуск не хуже 10%; подстроечный конденсатор С2 КПК-2 позволяет настроить контур точно на нужную частоту.
Для магнитной антенны необходим ферритовый стержень длиной 140— 160 мм, телефон может быть ТМ-2А или высокоомный. Катушка контура L1 наматывается в один слой виток к витку на середине стержня. Количество витков —180 с отводом от середины, проводом ПЭВ, ПЭЛШО 0,15—0,3.
Для всех упоминавшихся случаев внешнюю антенну для дачной местности можно соорудить из изолированного пластмассового провода, натянутого между шестами на крыше дома или близкостоящими деревьями.
Во время грозы от радиоприема необходимо отказаться, а снижение антенны надежно соединить с вводом заземления — зарытого в землю металлического листа или трубы. В городских условиях антенну натяните между палками, укрепленными по бокам балкона. Здесь заземлением послужит труба отопления или водопровода, на которой в месте контакта удалена краска.
Приемник 0-V-1
На рис. 1 приведена схема приемника прямого усиления 0 — V — 1, представляющего собой сочетание простейшего детекторного приемника и усилителя низкой частоты; собранного на транзисторе T1.
Рис. 1. Принципиальная схема приемника 0-V-1 на одном транзисторе.
Входная часть приемника состоит из колебательного контура, образованного катушкой индуктивности магнитной антенны L1 и конденсатором переменной емкости С2. Связь с антенной емкостная, через конденсатор С1. Для получения оптимальной связи колебательного контура с детекторной цепью последняя присоединяется к части витков катушки L1.
Работа приемника осуществляется следующим образом. В антенне Ан под действием энергии электромагнитных радиоволн возникают токи высокой частоты. Если колебательный контур L1, С2 настроен в резонанс с частотой принимаемой радиостанции, то напряжение на контуре имеет максимальное значение.
Для получения сигнала низкой частоты высокочастотное напряжение с контура подается на детектор Д1, нагрузкой которого служит резистор R1. Блокировочный конденсатор СЗ представляет собой для высокочастотных колебаний очень малое сопротивление.
Поэтому напряжение модулированного сигнала, снимаемое с контура, почти полностью приложено к детектору. В результате детектирования на нагрузке детектора создается падение напряжения от постоянной составляющей тока и составляющей тока звуковой частоты.
Напряжение звуковой частоты, полученное на нагрузке детектора, через пере ходной конденсатор С4 подается на вход усилителя низкой частоты, который содержит всего один транзистор.
Усилитель собран по схеме с общим эмиттером, которая по сравнению с другими схемами обеспечивает максимальное усиление по мощности и поэтому находит наиболее широкое применение. Резистор R2 служит для подбора необходимого смещения в цепи базы транзистора.
В качестве нагрузки усилителя, которая включена в цепь коллектора транзистора Т1, можно использовать электромагнитные телефоны типа ТОН-1, ТОН 2. капсюль ДЭМ-4 и другие. Учитывая, что сопротивление этих нагрузок весьма различное, ток коллектора транзистора 77 может колебаться в пределах 1— 5 ма.
В приемнике применена внутренняя магнитная антенна (600 НН) длиной 100 мм и диаметром 8 мм. Обмотка L1 содержит 260 витков провода ПЭЛШО 0,1, намотанных в трех секциях.
Длина секции 8 мм, расстояние между секциями 10 мм. Отводы делаются примерно от 30 и 50-го витков. При использовании в качестве С1 подстроечного конденсатора КПК-2, имеющего минимальную емкость меньше номинальной (25 пф), приемник перекрывает диапазон частот 150— 400 кгц.
С наружной антенной, имеющей длину горизонтальной части порядка 25 м и высоту подвеса над землей 8— 10 м, а также при качественно выполненном заземлении приемник позволяет осуществить уверенный прием мощных станций на сравнительно больших расстояниях от радиостанции.
Сверхрегенеративный УКВ радиоприемник на одном транзисторе
Приемник, приведенный на рисунке 6, представляет собой сверхрегенеративный детектор, обладающий очень высокой чувствительностью к слабым сигналам, и позволяет вырваться на простор УКВ — диапазона.
Прием ведется на телескопическую антенну или кусок провода длиной 0,5—1 м. Антенна с помощью катушки L1 индуктивно связана с контуром L2, С2. Режим сверхрегенерации устанавливается подстроечным конденсатором С1 типа КПК-М, КПК-1.
Его характерный признак — шум в телефоне F1, напоминающий шипение примуса, когда приемник не настроен на станцию. При точной настройке конденсатором С2 шум пропадает.
Катушки L1, L2 размещаются на общем пластмассовом каркасе без сердечника диаметром 6,5 мм. Антенная L1 имеет 9 витков, контурная L2—6 витков провода ПЭВ-2—0,44. Дроссель L3 наматывается на таком же каркасе проводом ПЭВ-2—0,25 и имеет 25 витков.
Конденсатор С2 лучше достать подстроечный с воздушным диэлектриком, но можно обойтись не очень долговечным керамическим КПК-1, припаяв к витку ротора медную трубку, которая послужит осью для ручки настроики. Постоянные конденсаторы могут быть типа KЛC. Телефон — высокоомный, с сопротивлением порядка 2 кОм.
Границы принимаемого УКВ диапазона могут охватывать частоты звукового сопровождения I и III каналов телевидения и диапазон УКВ-ЧМ между ними.
При столь значительном перекрытии отстройка на последнем бывает затруднена. Если интересует именно эта полоса частот, следует уменьшить перекрытие, подобрав последовательно и параллельно включаемые с С2 постоянные конденсаторы.
Подгонка границ диапазона обеспечивается перемещением витков катушки L2. Чтобы получить от приемника удовлетворительный результат, требуется тщательно выполнить монтаж и настройку. Поскольку руки оператора также могут влиять на настройку, не следует гнаться за минимальными размерами — лучше, если они будут соразмерны с телескопической антенной.
Радиоприемник на одном транзисторе с питанием от земляной батареи
Для тех, кто подолгу проводит время на природе, имеет смысл «черпать энергию» для питания транзистора из «земных недр». На это рассчитан разработанный много лет назад простейший приемник (рис 4), напоминающий первую схему. Рассчитан он на прослушивание расположенных неподалеку радиостанций длинноволнового диапазона.
К нему желательна внешняя антенна длиной 20 м и более, с высотой подвеса 10—15 м. Телефон — ТМ-2А или ТОН-2. Катушка наматывается на бумажной гильзе в которую вставлен отрезок антенного ферритового стержня длиной 30—50 мм. На каркас наматывают порядка 300 витков провода ПЭВ-2—0,2.
Электродами «земляной» батареи служат медная трубка («+») и алюминиевый лист («—») размерами с тетрадный лист. Электроды закапывают во влажный грунт на глубину порядка 1 м, на расстоянии 0,3—0,5 м один от другого. Вывод «отрицательного» электрода необходимо изолировать от земли.
Другой любительский приемник способен, помимо радиопрограммы, извлекать бесплатную энергию от электромагнитного поля мощной радиостанции, находящейся в непосредственной близости.
В дополнение
Для повышения чувствительности и увеличения выходной мощности к указанным приемникам можно добавить один каскад усиления НЧ. На рис. 4 приведена схема типового усилителя с трансформаторной связью, вход (а1, б1) которого соединен с выходом (аб) приемника.
Рис. 4. Схема простого УНЧ к приемникам.
Эмиттер транзистора 77 (точка в1) соединен с плюсом батареи (точкой в на рис. 3). Режим работы транзистора определяется резистором R1. Конденсаторы C1, С2 — блокировочные.
Трансформатор Тр собран на сердечнике из пермаллоевых пластин ШЗ, набор 6 мм. Первичная обмотка содержит 2500 витков, вторичная — 350 витков провода ПЭЛ 0,06.
Громкоговоритель (самодельный на базе капсюля ДЭМШ-1) включается непосредственно в схему без выходного трансформатора. Громкоговоритель такого типа обладает относительно высокой чувствительностью, имеет небольшие габариты и поэтому находит широкое применение во многих любительских приемниках.
Управление полевым транзистором от микроконтроллера
При управлении полевыми МОП-транзисторами непосредственно с выхода микроконтроллера следует помнить о нескольких вещах: пороговое напряжение транзистора UGSth, входная емкость транзистора, уровень напряжения, если стоит P-канальный.
Резистор R2 (схема выше) удерживает транзистор закрытым при выключении микроконтроллера. Его сопротивление не критично, обычно его принимают в пределах 10 кОм — 100 кОм. С другой стороны, резистор R1 снижает ток потребляемый с выхода микроконтроллера, при изменении логического состояния. Точное значение определить сложно, поэтому оно может быть в диапазоне от 10 Ом до 100 Ом. Схема для MOSFET-P будет работать только тогда, когда напряжение питания микроконтроллера и схемы, управляемой транзистором, одинаковы.
Для полного открытия полевого МОП-транзистора требуется напряжение затвор-исток, в 2 — 3 раза превышающее пороговое напряжение. Если производитель указывает, что например у BUZ11, пороговое напряжение UGSth не более 4 В, то полное открытие произойдет при UGS = 8 — 12 В. Так что управление им с микроконтроллера на 5 В точно будет некорректным. Понадобится использовать транзистор с более низким пороговым напряжением, например IRLML0030, где максимальное UGSth = 2,3 В.
Входная емкость полевого МОП-транзистора составляет от нескольких сотен пикофарад до нескольких нанофарад. Выход микроконтроллера может проводить ток в несколько десятков миллиампер. Это означает, что время перезарядки затвора значительно. Например, току 20 мА требуется 1 мкс, чтобы перезарядить емкость 4 нФ на 5 В.
Так что если: транзистор с высоким пороговым напряжением UGSth должен быть активирован, напряжение питания микроконтроллера очень низкое (например 1,8 В), сигнал ШИМ имеет высокую частоту, или транзистор с каналом P подключен к гораздо более высокому напряжение (например, 24 В), тогда необходимо использовать драйвер MOSFET. На рынке есть множество таких типов микросхем. Они обеспечат соответствующую скорость переключения и регулируют уровни напряжения. Пример — TC4426. Он работает с напряжением до 18 В и хорошо поддерживает выходы микроконтроллеров даже от 3,3 В.
Рефлексный приемник
Другим, пожалуй, более рациональным методом повышения чувствительности подобных приемников является применение рефлексных схем, в которых один и тот же транзистор используется для усиления сигналов высокой и низкой частоты (рис. 3).
Входной контур L1, С2 перекрывает достаточно широкий диапазон волн от 200 до 800 м.
Рис. 3. Принципиальная схема рефлексного приемника на одном транзисторе.
Необходимое согласование входного сопротивления усилителя высокой частоты с контуром осуществляется катушкой связи L2. Нагрузкой усилителя по высокой частоте является первичная обмотка I высокочастотного трансформатора Тр1, включенная в коллекторную цепь транзистора Т1.
Со вторичной обмотки II напряжение сигнала ВЧ поступает на детектор Д1, нагрузкой которого по низкой частоте (НЧ) служит входное сопротивление транзистора Т1.
Для повышения эффекта детектирования диод Д1 работает при небольшом отпирающем токе. Этот ток определяет режим работы транзистора и диода.
Оптимальное значение тока базы лучше всего подобрать при налаживании приемника резистором R2. Выделенное детектором напряжение НЧ усиливается транзистором Т1, нагрузкой которого являются телефоны Тф.
Конденсатор СЗ замыкает нижний по схеме конец катушки L2 на эмиттер, развязывает входную цепь от детекторной и шунтирует нагрузку детектора по высокой частоте.
Резистор R2 и конденсаторы СЗ, С4 образуют развязывающий фильтр по ВЧ. Конденсатор С5 — блокировочный. Резистор R1 служит для устранения самовозбуждения. В отдельных случаях он может и не потребоваться.
Катушка L1 наматывается на ферритовом стержне 1000НН длиной 80 мм. Она содержит 240 витков провода ПЭЛШО 0,15 и располагается в средней части стержня.
Намотку рекомендуется производить внавал отдельными секциями шириной 3— 4 мм, содержащими по 25—30 витков и расположенными вплотную друг к другу. Катушка L2 наматывается на отдельном бумажном каркасе шириной 10 мм и содержит 30 витков провода ПЭЛШО 0,15.
Переменный конденсатор выполнен на базе подстроечного конденсатора типа КПК-2 (см. схему № 4, рис. 3). Телефон Тф — типа ВТМ, ТМ-1, ТМ-2.
В качестве сердечника высокочастотного трансформатора ТрІ используется феррнтовое кольцо 600НН диаметром 7 мм. Обмотка 1 содержит 65 витков, обмотка II— 180 витков провода ПЭЛ 0,1.
Транзистор ТІ должен быть высокочастотным, например, типа Г1422, П423, П401— П403, ГТ309Г, желательно с большим коэффициентом усиления.
Налаживание приемника сводится к подгонке режима транзистора, подбору числа витков катушки L1 и нахождению оптимальной связи с антенной путем перемещения катушки L2 по сердечнику.
Приемник 0-V-0
На рис. 2 приведена схема приемника 0-V-0, представляющего собой простейший регенератор. Как и другие приемники регенераторы КВ, ДВ и СВ диапазонов этот имеет неплохую чувствительность. Транзистор Т1 включен по схеме с общей базой. Связь с антенным контуром автотрансформаторная. Детектор триодный.
Рис. 2. Принципиальная схема приемника 0-V-0 на одном транзисторе.
Для повышения чувствительности приемника в его схему введена положительная обратная связь, которая осуществляется с помощью катушки обратной связи L2, включенной в коллекторную цепь транзистора.
Эта катушка индуктивно связана с контурной катушкой L1. Высокочастотная составляющая коллекторного тока, проходя по катушке L2, создает вокруг нее переменное магнитное поле, пересекающее витки катушки L1.
В результате этого в катушке наводится добавочная электродвижущая сила, которая складывается с основным напряжением на контуре L1, С2. Благодаря действию обратной связи общее напряжение, поступающее на вход транзистора Т1, увеличивается, что равносильно повышению чувствительности приемника.
Для подбора выгоднейшей обратной связи необходимо обеспечить возможность ее регулирования. В данном приемнике это осуществляется изменением расстояния между катушками L1, L2. Чем ближе катушки L1, L2 расположены друг к другу, тем большее усиление и лучшую избирательность имеет приемник.
При некотором значении обратной связи регенератор начинает работать в режиме самовозбуждения н прием радиостанций происходит с искажениями.
Наивыгоднейшая обратная связь подбирается опытным путем при приеме радиостанции. Признаком работы регенератора является возникновение генерации при сближении катушек. Если генерация не возникает, следует поменять концы одной из катушек.
Описываемый приемник имеет большую чувствительность, чем обычный детекторный приемник с усилителем на одном транзисторе.
Режим работы каскада определяется делителем R1, R2. Конденсаторы СЗ, С4 — блокировочные. Контурная катушка L1 наматывается лицендратом. Число ее витков зависит от того, в каком диапазоне ведется прием радиостанций.
Для приема радиостанций, работающих в диапазоне средних волн, катушка L1 содержит 80 витков провода ЛЭШО 7×0.07 с отводом от 5-го витка, a L2— 10—15 витков ПЭЛШО 0.1.
Катушки размещаются на ферритовом стержне 600 НН диаметром 8 мм. длиной 100 мм. Намотка однослойная. Точное значение витков катушки L2 подбирается при налаживании приемника.
Катушка L2 выполняется на картонном кольце, которое может свободно перемещаться вдоль ферритового стержня. На боковую поверхность приемника выводится рычажок, сочлененный с этим кольцом.
Перемещением его можно изменять положение катушки L2 относительно катушки L1, а следовательно, и подобрать величину обратной связи.
Принципиальная схема
Для исходного варианта приемника потребуются: маломощный высокочастотный транзистор серий П401, П402, П403, П416, П422, ГТ308 со статическим коэффициентом передачи тока (h21Э) не менее 50, электромагнитные головные телефоны, круглый или плоский ферритовый стержень марки 4QQHH или 600НН, батарея «Крона» или две батареи ЗЗЗбЛ и некоторые другие детали и материалы.
Рис. 1. Принципиальная схема приемника на одном транзисторе.
Принципиальная электрическая схема простейшего варианта приемника изображена на рис. 1. Входной колебательный контур, с помощью которого приемник можно настроить на волну (частоту) местной или отдаленной мощной радиовещательной станции, образуют катушка индуктивности L1 с ферритовым стержнем, конденсатор С2 и подключенные к ним антенна W1 и заземление.
Грубая настройка контура на волну радиостанции достигается подбором емкости конденсатора С2 (обозначено звездочкой), а точная — изменением индуктивности катушки L1 (обозначено косой линией со стрелкой) путем перемещения ее по ферритовому стержню.
Когда катушка находится в средней части стержня, ее индуктивность наибольшая. А чем больше индуктивность катушки и емкость конденсатора контура, тем на большей длины радиоволну может быть настроен приемник. Колебательный контур, как ты уже знаешь, является селективным, то есть избирательным органом приемника.
Модулированные колебания высокой частоты, на которую он настроен в резонанс, через катушку связи L2, находящуюся «на том же ферритовом стержне, что и контурная катушка L1, поступают на базу транзистора, включенного по схеме с.общим эмиттером.
На этот же электрод транзистора через резистор R1 подается отрицательное напряжение смещения, но несколько меньшее, чем в опытном усилителе — НЧ пятого практикума.
В таком режиме транзистор выполняет одновременно две функции: детектирует высокочастотный модулированный сигнал радиовещательной станции и одновременно усиливает колебания НЧ, выделяемые в процессе детектирования. Телефоны В1, включенные непосредственное коллекторную цепь транзистора, преобразуют колебания НЧ в звук.
Какова роль конденсаторов С3 и С4? Конденсатор С3, как и конденсатор Сраз на входе простейшего усилителя НЧ, разделительный: свободно пропуская к базе колебания высокой частоты, он преграждает путь постоянному-току между базой и эмиттером транзистора через катушку связи L2.
А конденсатор С4, блокирующий телефоны, пропускает через себя наивысшие колебания звуковой частоты, облегчает тем самым условия работы телефонов и предотвращая самовозбуждение приёмника.
Так работает этот приемник.
Перестраиваемые ЧМ передатчики
Представленные на рисунке 4 и 5 схемы отличаются наличием цепей подачи дополнительного напряжения смещения на варикапы, входящие в контуры задающих генераторов. Величины напряжений смещения могут быть изменены с помощью специальных переменных резисторов. В соответствии с изменениями величин напряжений смещения изменяются емкости варикапов и соответственно частоты задающих генераторов ЧМ-передатчиков.
Дальность работы каждого из приведенных ЧМ-передатчиков на Частоте 74 МГц с излучающей антенной 1 м и с УКВ-радиоприемником чувствительностью 10-15 мкВ составляет 150-200 м. С антеннами меньшей длины — дальность меньше. Поэтому при нежелательности излучения на столь значительное расстояние приведенное устройство должно быть соответствующим образом экранировано и снабжено короткой антенной.
Рис.4. Схема УКВ ЧМ-передатчика на биполярном транзисторе с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.
Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 4:
- R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к,
- R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к, R7=510, R8=6.2к, R9=20к;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
- СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=10, С5=1н-10н, С6=10-50, С7=20-30, С8=10-15, С9=1н-10н;
- Т1 — КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100,
- Т2 — КТ368, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
- D1 — варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
- L1 — дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 — бескаркасная, внутренний диаметр — 6 мм, диаметр провода — 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 — 3+1 витка.
Рис.5. Схема УКВ ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.
Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 5:
- R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R7=360, R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к;
- С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость), С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6=1н-10н, С7=10-15;
- Т1 — КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 — КП305Ж,Е;
- D1 — варикап Д901А,В, КВ 102 или аналогичные;
- L1 — дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 — бескаркасная, внутренний диаметр — 6 мм, диаметр провода — 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 — 3+1 витка.
Настройка (рисунок 5). Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным половине напряжения питания, при 9В — это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.
Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т.е. устанавливать R3 более 10к-15к.
При отсутствии генерации подстроить (подобрать) R7, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора — 15 мА. Частота устанавливается конденсатором С4 и сжатием и/или растягиванием катушки L2. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора СЗ.
R4-R6 могут иметь другие номиналы, однако необходимо помнить, что уменьшение значений R4 н R6 без увеличения значения емкости С2 может привести к ослаблению низких частот, при 0.2мкФ и 20к нижняя частота передаваемого сигнала — не менее 40 Гц. Возможно использование в качестве С2 оксидного конденсатора, но при выборе деталей и настройке необходимо учитывать полярность напряжения на конденсаторе при крайних положениях переменного резистора R5.
Монтаж (рисунок 5). Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотектолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий про-иод и экран, другая — для печатных проводников схемы. Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину.
Использование I-стороннего фольгированного стеклотекстолита и выполнение монтажа без учета данных рекомендаций (традиционным способом) может привести к самовозбуждению схемы (например, на инфранизких частотах) и даже к срыву генерации. Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство и экран. При этом частота генератора, возможно, несколько изменится (увеличится).
Других особенностей в монтаже и настройке данная схема не имеет.
Биполярный транзистор или полевой
Когда следует выбирать биполярный транзистор, а когда — полевой МОП-транзистор? В подавляющем большинстве устройств MOSFET победит — у него низкие потери мощности. Биполярный же транзистор стоит рассмотреть при низком управляющем напряжении (например, 1,8 В).
Далее приведены 4 примера управления Arduino нагрузкой, потребляющей ток до 0,5 А. Все питаются от 5 В.
Если данная нагрузка включает в себя катушку или двигатель, соответствующий защитный диод должен быть обязательно подключен параллельно к ней. Это защитит транзистор от повреждения во время его выключения при возникновении перенапряжения на индуктивности.
