Mediumvåg regenerativ radiomottagare. Supergenerativa transistoriserade VHF-mottagare med lågspänningsströmförsörjning (1,5V) Mottagare med 1,5 voltsströmförsörjning
Bland radioamatörer och proffs är digitala multimetrar mycket populära på grund av deras mångsidighet. För deras strömförsörjning används som regel ett nio-volts Krona-batteri, som har en märkbar självurladdning, liten kapacitet och ett högre pris i jämförelse med andra element.
Den föreslagna enheten för att driva en digital multimeter från en enda AA-cell med en spänning på 1,5 volt kommer att undvika dessa brister i driften och förenkla driften av enheten.
Det finns många olika kretsar på Internet för att konvertera en spänning på 1,5 till 9 volt. Var och en har sina för- och nackdelar. Denna apparat gjort på grundval av schemat av A. Chaplygin, publicerat i tidskriften "Radio" (11.2001, s. 42).
Skillnaden mellan denna version av omvandlaren är placeringen av batteriet och spänningsomvandlaren i locket på multimeterhöljet, istället för att skapa en kompakt strömkälla installerad istället för Krona-batteriet. Detta gör det möjligt att när som helst, utan att ta isär enheten, byta ut AA-elementet och, om nödvändigt, stänga av omvandlaren (jack 3.5-kontakt) med automatisk påslagning reservbatteri "Krona" placerat i dess fack. Dessutom, när man tillverkar en spänningsomvandlare, finns det inget behov av att miniatyrisera produkten. Snabbare och lättare att linda transformatorn på en ring med större diameter, bättre värmeavledning, friare kretskort. Detta arrangemang av noder i höljets omslag stör inte arbetet med multimetern.
Denna omvandlare kan tillverkas i alla lämpliga fall och användas i en mängd olika enheter som kräver ström från ett nio-volts Krona-batteri. Dessa är multimetrar, klockor, elektroniska vågar och leksaker, medicinsk utrustning.
Generatorkrets för spänningsomvandlare
En step-up DC-spänningsomriktare föreslås som har bra uteffekt med ett minimum av ingångselement. Schemat visas i figuren.
En push-pull pulsgenerator är monterad på transistorerna VT1 och VT2. nuvarande positiva respons flyter genom sekundära lindningar transformator T1 och en last kopplad mellan + 9 V-kretsen och den gemensamma ledningen. På grund av den proportionella strömstyrningen av transistorer reduceras förlusterna för deras omkoppling avsevärt och omvandlarens effektivitet ökas upp till 80 ... 85%.
Istället för en högfrekvent spänningslikriktare används bas-emitterövergångarna för själva generatorns transistorer. I detta fall blir värdet på basströmmen proportionell mot värdet på strömmen i lasten, vilket gör omvandlaren mycket ekonomisk.
En annan egenskap hos kretsen är att svängningar stannar i frånvaro av belastning, vilket automatiskt kan lösa problemet med energihantering. Strömmen från batteriet, i frånvaro av belastning, förbrukas praktiskt taget inte. Omvandlaren slår på sig själv när den behöver driva något och stängs av när belastningen stängs av.
Men eftersom de flesta moderna multimetrar har en funktion automatisk avstängning strömförsörjning, för att undvika omarbetning av multimeterkretsen är det lättare att installera en strömbrytare för omvandlaren.
Att göra en transformator för spänningsomvandlare
Basen för pulsgeneratorn är transformatorn T1.Den magnetiska kretsen för transformatorn T1 är en K20x6x4 eller K10x6x4,5 ring gjord av 2000NM ferrit. Du kan ta en ring från ett gammalt moderkort.
Ordningen för att linda transformatorn.
1. Först måste du förbereda ferritringen.
För att tråden inte ska skära igenom den isolerande packningen och inte skada dess isolering, är det lämpligt att trubba ferritringens skarpa kanter med ett finkornigt sandpapper eller nålfil.
Linda den isolerande packningen runt ringkärnan för att förhindra skada på trådisoleringen. För att isolera ringen kan du använda lackerad duk, eltejp, transformatorpapper, kalkerpapper, lavsan eller fluorplasttejp.
2. Lindning av transformatorlindningarna med ett transformationsförhållande på 1/7: primärlindning - 2x4 varv, sekundärlindning - 2x28 varv av isolerad tråd PEV -0,25.
Varje par lindningar lindas samtidigt i två trådar. Vi viker tråden med den uppmätta längden på mitten och med den vikta tråden börjar vi linda det erforderliga antalet varv på ringen tätt.
För att undvika skador på trådisoleringen under drift, använd om möjligt MGTF-tråd eller annan isolerad tråd med en diameter på 0,2-0,35 mm. Detta kommer att öka transformatorns dimensioner något, leda till bildandet av ett andra lindningsskikt, men garantera oavbruten drift av spänningsomvandlaren.
Först lindas sekundärlindningarna lll och lV (2x28 varv) i transistorbaskretsen (se omvandlarkretsen).
Sedan, i ringens fria utrymme, även i två ledningar, lindas primärlindningarna l och ll (2x4 varv) i transistorkollektorkretsen.
Som ett resultat, efter att ha klippt slingan i början av lindningen, kommer var och en av lindningarna att ha 4 ledningar - två på varje sida av lindningen. Vi tar tråden från änden av ena halvan av lindningen (l) och tråden från början av den andra halvan av lindningen (ll) och ansluter dem tillsammans. Vi gör samma sak med den andra lindningen (lll och lV). Det ska se ut ungefär så här: (röd terminal - mitten av den nedre lindningen (+), svart terminal - mitten av den övre lindningen (gemensam tråd)).
Vid lindning av lindningarna kan varven fixeras med lim "BF", "88" eller färgad elektrisk tejp som indikerar början och slutet av lindningen i olika färger, vilket senare kommer att hjälpa till att korrekt montera transformatorlindningarna.
När du lindar alla spolar är det nödvändigt att strikt observera en lindningsriktning, samt markera början och slutet av lindningarna. Början av varje lindning är markerad på diagrammet med en punkt vid utgången. Om fasningen av lindningarna inte observeras, kommer generatorn inte att starta, eftersom i detta fall de villkor som krävs för generering kommer att överträdas. För samma ändamål, som tillval, är det möjligt att använda två flerfärgade ledningar från en nätverkskabel.
Montering av spänningsomvandlaren
För att arbeta i små kraftomvandlare, som i vårt fall, är transistorerna A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21 lämpliga. Du kan behöva välja antalet varv på transformatorns sekundärlindning. Detta beror på den olika storleken på spänningsfallet över pn-korsningar på olika typer transistorer.Transistorer bör väljas baserat på de tillåtna värdena för basströmmen (den bör inte vara mindre än belastningsströmmen) och emitterbasens omvända spänning. Det vill säga att den maximalt tillåtna bas-emitterspänningen måste överstiga den erforderliga utspänning omvandlare.
För att minska brus och stabilisera utspänningen kompletteras omvandlaren med en sammansättning av två elektrolytiska kondensatorer (för att jämna ut spänningsrippel) och inbyggd stabilisator 7809 (med en stabiliseringsspänning på 9 volt) enligt schemat:
Vi monterar omvandlaren enligt diagrammet och löder alla inkommande element på ett textolitkort skuret från ett universellt kretskort som säljs i radioprodukter med ytmonteringsmetoden. Måtten på kortet väljs beroende på storleken på de valda transistorerna, den resulterande transformatorn och omvandlarens placering. Omvandlarens ingång, utgång och gemensamma buss leds ut av en flexibel tvinnad tråd. Utgångskablarna, med en spänning på + 9V, slutar med en 3,5 Jack-kontakt för anslutning till en multimeter. Ingångskablarna är anslutna till en kassett med ett 1,5 volts batteri installerat.
Vi kontrollerar korrektheten av omvandlarens montering, ansluter batteriet och kontrollerar med enheten närvaron och storleken på spänningen vid omvandlarens utgång (+ 9v).
Om generering inte sker och det inte finns någon spänning vid utgången, kontrollera att alla spolar är korrekt anslutna. Prickarna på omvandlardiagrammet markerar början av varje lindning. Försök att byta ändarna på en av lindningarna (ingång eller utgång).
Omvandlaren kan fungera även när ingångsspänningen reduceras till 0,8 - 1,0 volt och tar emot en spänning på 9 volt från en galvanisk cell med en spänning på 1,5 V.
Förfining av multimetern
För att ansluta omvandlaren till multimetern måste du hitta en ledig plats inuti enheten och installera ett uttag för en 3,5 Jack-kontakt eller en liknande tillgänglig kontakt. I min M890D multimeter hittade jag ledigt utrymme i hörnet, till vänster om Krona batterifacket.Som ett fodral för en multimeter används ett fodral från en elektrisk rakhyvel.
Utarbetad av: Smirnov I.K.
Vad är en superregenerator, hur fungerar den, vilka är dess fördelar och nackdelar, i vilka amatörradiodesigner kan den användas? Den här artikeln ägnas åt dessa frågor. En superregenerator (även kallad superregenerator) är en mycket speciell typ av förstärknings- eller förstärkningsdetektoranordning, som med exceptionell enkelhet har unika egenskaper, i synnerhet en spänningsförstärkning på upp till 105 ... 106 , dvs. nå en miljon!
Detta innebär att submikrovolts insignaler kan förstärkas till bråkdelar av en volt. Naturligtvis är det omöjligt att få en sådan förstärkning i ett steg på vanligt sätt, men en helt annan metod för förstärkning används i superregeneratorn. Om författaren tillåts filosofera lite, så kan vi inte helt strikt säga att den superregenerativa förstärkningen sker i andra fysiska koordinater. Konventionell förstärkning utförs kontinuerligt i tiden, och ingången och utgången från förstärkaren (fyrterminaler) är som regel separerade i rymden.
Detta gäller inte två-terminala förstärkare, såsom en regenerator. Regenerativ förstärkning sker i samma oscillerande krets till vilken insignalen appliceras, men återigen kontinuerligt i tiden. Superregeneratorn arbetar med ingångssignalsampler som tas in vissa ögonblick tid. Sedan sker en förstärkning av samplet i tid, och efter ett visst intervall, utsignalen förstärkt signal, ofta även från samma plintar eller uttag som ingången också är ansluten till. Medan förstärkningsprocessen pågår reagerar inte superregeneratorn på insignaler, och nästa prov tas först när alla förstärkningsprocesser är slutförda. Det är denna förstärkningsprincip som gör det möjligt att erhålla enorma koefficienter, ingången och utgången behöver inte vara frånkopplad eller skärmad - trots allt separeras in- och utsignalerna i tid, därför kan de inte interagera.
Den superregenerativa metoden för amplifiering har också en grundläggande nackdel. I enlighet med Kotelnikov-Nyquist-satsen, för oförvrängd överföring av signalenveloppen (modulerande frekvenser), måste samplingsfrekvensen vara minst två gånger den högsta moduleringsfrekvensen. När det gäller en AM-sändningssignal är den högsta moduleringsfrekvensen 10 kHz, en FM-signal är 15 kHz och samplingsfrekvensen måste vara minst 20 ... 30 kHz (vi pratar inte om stereo). Superregeneratorns bandbredd erhålls i detta fall med nästan en storleksordning större, dvs 200...300 kHz.
Denna nackdel kan inte elimineras vid mottagning av AM-signaler och har fungerat som ett av huvudskälen till att superregeneratorer ersatts av mer avancerade, om än mer komplexa, superheterodynmottagare, där bandbredden är lika med två gånger den högsta moduleringsfrekvensen. Hur konstigt det än kan tyckas, yttrar sig i FM den beskrivna nackdelen i mycket mindre utsträckning. FM-demodulering sker på lutningen av resonanskurvan för superregeneratorn - FM omvandlas till AM och detekteras sedan. I detta fall bör bredden på resonanskurvan inte vara mindre än två gånger frekvensavvikelsen (100...150 kHz), och en mycket bättre matchning av bandbredden med bredden på signalspektrumet erhålls.
Tidigare gjordes superregeneratorer på vakuumrör och blev flitigt använda i mitten av förra seklet. Då fanns det få radiostationer på VHF-bandet, och en bred bandbredd ansågs inte vara en speciell nackdel, i vissa fall till och med underlätta inställning och sökning efter sällsynta stationer. Sedan dök superregeneratorer på transistorer upp. Nu används de i radiostyrningssystem för modeller, inbrottslarm och endast ibland i radiomottagare.
Schema för superregeneratorer skiljer sig lite från de för regeneratorer: om den senare periodiskt ökar återkopplingen till genereringströskeln och sedan minskar den tills svängningarna stannar, erhålls en superregenerator. Hjälpdämpande oscillationer med en frekvens på 20 ... 50 kHz, som periodiskt ändrar återkopplingen, erhålls antingen från en separat generator eller uppstår i själva högfrekvensenheten (superregenerator med självsläckning).
Grundschema för regenerator-super-regeneratorn
För en bättre förståelse av processerna som sker i superregeneratorn, låt oss vända oss till enheten som visas i fig. 1, som, beroende på tidskonstanten för R1C2-kedjan, kan vara både en regenerator och en super-regenerator.
Ris. 1 Super Regenerator.
Detta schema utvecklades som ett resultat av många experiment och, som det verkar för författaren, är det optimalt när det gäller enkelhet, enkel justering och de erhållna resultaten. Transistor VT1 är ansluten enligt oscillatorkretsen - en induktiv trepunkts. Generatorkretsen bildas av en spole L1 och en kondensator Cl, spoluttaget görs närmare basterminalen. Sålunda matchas transistorns (kollektorkretsen) höga utgångsresistans med en lägre ingångsresistans (baskrets). Transistorns strömförsörjningskrets är något ovanlig - den konstanta spänningen vid dess bas är lika med kollektorspänningen. En transistor, särskilt en kisel, kan mycket väl fungera i detta läge, eftersom den öppnar vid en basspänning (relativt emittern) på cirka 0,5 V, och kollektor-emitter-mättnadsspänningen är, beroende på typ av transistor, 0,2 ... 0 ,4 V. I denna krets är både kollektorn och basen likström ansluten till en gemensam tråd, och ström tillförs genom emitterkretsen genom motståndet R1.
I det här fallet stabiliseras spänningen vid emittern automatiskt på en nivå av 0,5 V - transistorn fungerar som en zenerdiod med den specificerade stabiliseringsspänningen. Om spänningen vid emittern sjunker, stänger transistorn, emitterströmmen minskar och sedan minskar spänningsfallet över motståndet, vilket kommer att leda till en ökning av emitterspänningen. Om den ökar kommer transistorn att öppnas mer och det ökade spänningsfallet över motståndet kommer att kompensera för denna ökning. Det enda villkoret korrekt funktion enheter - matningsspänningen bör vara märkbart högre - från 1,2 V och uppåt. Därefter kan transistorströmmen ställas in genom att välja motståndet R1.
Tänk på driften av enheten vid hög frekvens. Spänningen från den nedre (enligt schemat) delen av spolens L1 varv appliceras på bas-emitterövergången för transistorn VT1 och förstärks av den. Kondensator C2 - blockerande, för strömmar hög frekvens det ger lite motstånd. Belastningen i kollektorkretsen är kretsens resonansresistans, något reducerad på grund av omvandlingen av den övre delen av spollindningen. Vid förstärkning inverterar transistorn signalens fas, sedan inverteras den av transformatorn som bildas av delarna av spolen L1 - fasbalansen utförs.
Och balansen av amplituder som krävs för självexcitering erhålls med tillräcklig förstärkning av transistorn. Det senare beror på emitterströmmen, och det är mycket enkelt att justera den genom att ändra motståndet på motståndet R1, genom att till exempel inkludera två motstånd i serie istället för det, en konstant och en variabel. Enheten har ett antal fördelar, som inkluderar enkel design, enkel installation och hög effektivitet: transistorn förbrukar exakt så mycket ström som är nödvändigt för tillräcklig signalförstärkning. Tillvägagångssättet till genereringströskeln visar sig vara mycket smidigt, dessutom sker justeringen i lågfrekvenskretsen, och regulatorn kan tas från kretsen till en bekväm plats.
Justeringen har liten effekt på kretsens avstämningsfrekvens, eftersom matningsspänningen för transistorn förblir konstant (0,5 V), och följaktligen förändras inte elektrodkapacitanserna knappast. Den beskrivna regeneratorn kan öka kvalitetsfaktorn för kretsarna i alla vågområden, från LW till VHF, och spolen L1 behöver inte vara en kretsspole - det är tillåtet att använda en kommunikationsspole med en annan krets (kondensator C1 behövs inte i detta fall).
Det är möjligt att linda en sådan spole på staven på den magnetiska antennen på DV-SV-mottagaren, och antalet varv bör endast vara 10-20% av antalet varv på loopspolen, Q-multiplikator med bipolär transistor Det visar sig billigare och enklare än på fältet. Regeneratorn är också lämplig för KB-området, om du ansluter antennen till L1C1-kretsen med antingen en kommunikationsspole eller en liten kondensator (upp till bråkdelar av en picofarad). En lågfrekvent signal tas från emittern på transistorn VT1 och matas genom en avkopplingskondensator med en kapacitet på 0,1 ... 0,5 mikrofarad till AF-förstärkaren.
Vid mottagning av AM-stationer gav en sådan mottagare en känslighet på 10 ... 30 μV (återkoppling under genereringströskeln), och vid mottagning av telegrafstationer på beats (återkoppling över tröskeln) - enheter av mikrovolt.
Processerna för uppgång och fall av svängningar
Men tillbaka till superregeneratorn. Låt matningsspänningen till den beskrivna enheten appliceras i form av en puls vid tidpunkten t0, som visas i fig. 2 på toppen.
Ris. 2 vibrationer.
Även om transistorförstärkningen och återkopplingen är tillräckliga för generering, kommer oscillationer i kretsen inte att inträffa omedelbart, utan kommer att växa exponentiellt under en tid τn. Enligt samma lag inträffar svängningarnas avklingning efter att strömmen stängts av, avklingningstiden betecknas som τs.
Ris. 3 Oscillerande krets.
I allmän syn lagen om uppgång och fall av fluktuationer uttrycks med formeln:
Ukont = U0exp(-rt/2L),
där U0 är spänningen i kretsen från vilken processen började; r är den ekvivalenta förlustresistansen i kretsen; L är dess induktans; t- aktuell tid. Allt är enkelt i fallet med en nedgång i svängningar, när r \u003d rp (förlustresistans för själva kretsen, ris. 3). Situationen är annorlunda med ökande svängningar: transistorn introducerar negativt motstånd i kretsen - rос (återkoppling kompenserar för förluster), och det totala ekvivalenta motståndet blir negativt. Minustecknet i exponenten försvinner, och tillväxtlagen kommer att skrivas:
forts = Uсexp(rt/2L), där r = rос - rп
Från ovanstående formel kan man också hitta oscillationens stigtid, givet att tillväxten startar från signalamplituden i kretsen Uc och fortsätter endast upp till amplituden U0, sedan går transistorn in i begränsande läge, dess förstärkning minskar och oscillationen amplituden stabiliserar: τn = (2L/r) log(U0/Uc).
Som du kan se är stigtiden proportionell mot logaritmen för den reciproka av den mottagna signalnivån i slingan. Ju större signal, desto kortare stigtid. Om effektpulser appliceras på superregeneratorn periodiskt, med en superiseringsfrekvens (släcknings) på 20...50 kHz, kommer svängningsblixtar att inträffa i kretsen (fig. 4), vars varaktighet beror på signalen amplitud - ju kortare stigtid, desto längre blixttid . Om flare detekteras kommer utsignalen att vara en demodulerad signal som är proportionell mot medelvärdet för flare-enveloppen.
Förstärkningen av själva transistorn kan vara liten (enheter, tiotals), endast tillräcklig för självexcitering av svängningar, medan förstärkningen för hela superregeneratorn är lika med förhållandet mellan amplituden för den demodulerade utsignalen och ingångens amplitud , är mycket stor. Det beskrivna driftsättet för superregeneratorn kallas icke-linjärt, eller logaritmiskt, eftersom utsignalen är proportionell mot ingångens logaritm.
Detta ger en del icke-linjär distorsion, men det spelar också en användbar roll - superregeneratorns känslighet för svaga signaler mer och mindre till de starka - här verkar så att säga ett naturligt AGC. För fullständighetens skull måste det sägas att superregeneratorns linjära driftsätt också är möjlig om varaktigheten av matningspulsen (se fig. 2) är mindre än stigtiden för svängningarna.
Den senare kommer inte att ha tid att växa till den maximala amplituden, och transistorn kommer inte att gå in i begränsningsläget. Då blir blixtamplituden direkt proportionell mot signalamplituden. En sådan regim är emellertid instabil - den minsta förändringen i transistorförstärkningen eller motsvarande resistans hos kretsen r kommer antingen att leda till ett kraftigt fall i amplitudens amplitud, och följaktligen förstärkningen av superregeneratorn, eller enheten går in i ett icke-linjärt läge. Av denna anledning används det linjära läget för superregeneratorn sällan.
Det bör också noteras att det absolut inte är nödvändigt att byta matningsspänning för att få svängningsblinkar. Med lika stor framgång kan du applicera en extra superiseringsspänning på lampnätet, basen eller porten på transistorn, modulera deras förstärkning och därmed återkopplingen. Den rektangulära formen på de dämpande svängningarna är inte heller optimal, en sinusformad är att föredra, och ännu hellre en sågtand med en mjuk stigning och ett kraftigt fall. I den senare versionen närmar sig superregeneratorn oscillationspunkten smidigt, bandbredden minskar något och förstärkning uppträder på grund av regenerering. De resulterande fluktuationerna växer långsamt först, sedan snabbare och snabbare.
Nedgången i fluktuationer uppnås så snabbt som möjligt. De mest använda är superregeneratorer med auto-superisering, eller med självsläckande, som inte har en separat generator för hjälpsvängningar. De fungerar bara i icke-linjärt läge. Självsläckande, med andra ord, intermittent generering, är lätt att få i en anordning gjord enligt schemat i fig. 1 är det endast nödvändigt att tidskonstanten för kedjan R1C2 är större än stigtiden för svängningarna.
Då kommer följande att hända: svängningarna som har uppstått kommer att orsaka en ökning av strömmen genom transistorn, men svängningarna kommer att bibehållas under en tid av laddningen av kondensatorn C2. När den är slut kommer spänningen vid emittern att sjunka, transistorn stängs och svängningarna upphör. Kondensator C2 kommer att börja laddas relativt långsamt från strömkällan genom motstånd R1 tills transistorn öppnar och en ny blixt inträffar.
Spänningsdiagram i superregeneratorn
Oscillogram av spänningar vid transistorns emitter och i kretsen visas i fig. 4 som de normalt skulle ses på en bredbandig oscilloskopskärm. Spänningsnivåerna på 0,5 och 0,4 V visas ganska villkorligt - de beror på vilken typ av transistor som används och dess läge.
Ris. 4 oscillationsblixtar.
Vad händer när en extern signal kommer in i kretsen, eftersom blixtens varaktighet nu bestäms av laddningen av kondensatorn C2 och därför är konstant? Med tillväxten av signalen, som tidigare, minskar stigtiden för svängningar, blinkningar följer oftare. Om de detekteras av en separat detektor, kommer den genomsnittliga signalnivån att öka i proportion till logaritmen för insignalen. Men detektorns roll utförs framgångsrikt av transistorn VT1 själv (se fig. 1) - den genomsnittliga spänningsnivån vid emittern sjunker med ökande signal.
Slutligen, vad händer i frånvaro av en signal? Allt är sig likt, endast ökningen av oscillationsamplituden för varje blixt kommer att starta från en slumpmässig brusspänning i superregeneratorkretsen. I det här fallet är blixtfrekvensen minimal, men instabil - upprepningsperioden förändras kaotiskt.
Samtidigt är förstärkningen av superregeneratorn maximal, och det hörs mycket brus i telefonerna eller högtalaren. Den minskar kraftigt när den är inställd på signalens frekvens. Sålunda är känsligheten hos superregeneratorn mycket hög av själva principen för dess funktion - den bestäms av nivån på internt brus. Ytterligare information om teorin om superregenerativ mottagning ges i.
VHF FM-mottagare med lågspänningsmatning 1,2 V
Och låt oss nu överväga praktiska system för superregeneratorer. Det finns ganska många av dem i litteraturen, särskilt från forntida år. Ett märkligt exempel: en beskrivning av en superregenerator gjord med bara en transistor publicerades i tidningen "Popular Electronics" nr 3, 1968, dess korta översättning ges i.
Relativt högspänning strömförsörjning (9 V) ger en stor amplitud av svängningsskurar i superregeneratorkretsen, och följaktligen en stor förstärkning. Denna lösning har också en betydande nackdel: superregeneratorn strålar starkt, eftersom antennen är ansluten direkt till kretsen med en kopplingsspole. Det rekommenderas att slå på en sådan mottagare endast någonstans i naturen, borta från befolkade områden.
Schema enkel VHF En FM-mottagare med lågspänningsförsörjning, utvecklad av författaren på basis av grundkretsen (se fig. 1), visas i fig. 5. Antennen i mottagaren är själva loopspolen L1, gjord i form av en enkelvarvsram gjord av tjock koppartråd(PEL 1,5 och högre). Ramdiameter 90 mm. Kretsen är avstämd till signalfrekvensen med en variabel kondensator (KPI) C1. På grund av det faktum att det är svårt att göra ett tapp från ramen, är transistorn VT1 ansluten enligt den kapacitiva trepunktskretsen - OS-spänningen tillförs emittern från den kapacitiva delaren C2C3. Superiseringsfrekvensen bestäms av den totala resistansen hos motstånden R1-R3 och kapacitansen hos kondensatorn C4.
Om den reduceras till några hundra picofarads, upphör intermittent generering och enheten blir en regenerativ mottagare. Om så önskas kan du installera en omkopplare, och kondensatorn C4 kan bestå av två, till exempel med en kapacitet på 470 pF med 0,047 mikrofarader kopplade parallellt.
Då kan mottagaren, beroende på mottagningsförhållandena, användas i båda lägena. Regenerativt läge ger renare och bättre mottagning, med mindre brus, men kräver en mycket högre fältstyrka. Återkopplingen regleras av ett variabelt motstånd R2, vars handtag (liksom inställningsratten) rekommenderas att föras till frontpanelen på mottagarhuset.
Strålningen från denna mottagare i det superregenerativa läget försvagas av följande skäl: amplituden av svängningsskurar i kretsen är liten, i storleksordningen en tiondels volt, och den lilla slingantennen strålar extremt ineffektivt, med en låg verkningsgrad i transmissionsläget. Mottagarens AF-förstärkare är tvåstegs, monterad enligt en direktkopplad krets på transistorerna VT2 och VT3 av olika strukturer. Kollektorkretsen för utgångstransistorn inkluderar hörlurar med låg resistans (eller en telefon) av TM-2, TM-4, TM-6 eller TK-67-NT-typer med ett motstånd på 50-200 ohm. Telefoner från spelaren duger.
Ris. 5 kretsschema superregenerator.
Den nödvändiga förspänningen till basen av den första UZCH-transistorn tillförs inte från strömkällan, utan genom motståndet R4 från emitterkretsen för transistorn VT1, där det, som nämnts, finns en stabil spänning på cirka 0,5 V. Kondensatorn C5 skickar oscillationerna av AF till basen av transistorn VT2.
Krusningarna av släckningsfrekvensen på 30 ... 60 kHz vid ingången till ultraljudsfrekvensomvandlaren filtreras inte, så förstärkaren fungerar som i ett pulsat läge - utgångstransistorn stänger helt och öppnar till mättnad. Ultraljudsfrekvensen för blixtar återges inte av telefoner, men pulssekvensen innehåller en komponent med ljudfrekvenser som är hörbara. Diode VD1 tjänar till att stänga den extra strömmen från telefoner i slutet av pulsen och stänga transistorn VT3, den stänger av spänningsstötar, förbättrar kvaliteten och ökar ljudåtergivningsvolymen något. Mottagaren drivs av en galvanisk cell med en spänning på 1,5 V eller ett skivbatteri med en spänning på 1,2 V.
Strömförbrukningen överstiger inte 3 mA, vid behov kan den ställas in genom att välja motståndet R4. Inställningen av mottagaren börjar med att kontrollera genereringen genom att vrida på vredet på det variabla motståndet R2. Det upptäcks av uppkomsten av ett ganska starkt brus i telefoner, eller genom att observera en "såg" på oscilloskopskärmen i form av en spänning på kondensator C4. Superiseringsfrekvensen väljs genom att ändra dess kapacitans, den beror också på positionen för det variabla motståndet R2-skjutreglaget. Närheten av superiseringsfrekvensen till frekvensen för stereounderbärvågen på 31,25 kHz eller till dess andra överton på 62,5 kHz bör undvikas, annars kan slag som stör mottagningen höras.
Därefter måste du ställa in mottagarens inställningsområde genom att ändra storleken på slingantennen - en ökning i diameter minskar inställningsfrekvensen. Du kan öka frekvensen inte bara genom att minska diametern på själva ramen, utan också genom att öka diametern på tråden som den är gjord av. En bra lösning är att använda en flätad del av koaxialkabeln lindad till en ring. Induktansen minskar också när man gör en ram av en koppartejp eller från två eller tre parallella ledningar med en diameter på 1,5-2 mm. Inställningsområdet är ganska brett, och driften av dess installation är inte svår att utföra utan instrument, med fokus på stationerna som lyssnas på.
I VHF-2 (övre) området fungerar KT361-transistorn ibland instabilt - då ersätts den med en högre frekvens, till exempel KT363. Nackdelen med mottagaren är den märkbara effekten av händer som förs till antennen på inställningsfrekvensen. Det är emellertid också karakteristiskt för andra mottagare där antennen är ansluten direkt till oscillerande krets. Denna nackdel elimineras genom att använda en RF-förstärkare, som om man "isolerar" superregeneratorkretsen från antennen.
Ett annat användbart syfte med en sådan förstärkare är att eliminera strålningen från svängningsblixtar från antennen, vilket nästan helt eliminerar störningar på närliggande mottagare. RF-förstärkningen bör vara mycket liten, eftersom både förstärkningen och känsligheten för superregeneratorn är ganska hög. Dessa krav uppfylls bäst av en transistor URF enligt en gemensam bas- eller gemensam grindkrets. För att återigen vända oss till utländsk utveckling, nämner vi superregeneratorkretsen med URF på fälteffekttransistorer.
Ekonomisk superregenerativ mottagare
För att uppnå maximal effektivitet utvecklade författaren en superregenerativ radiomottagare (fig. 6), som förbrukar en ström på mindre än 0,5 mA från ett 3 V-batteri, och om URF överges sjunker strömmen till 0,16 mA . Samtidigt är känsligheten cirka 1 μV. Signalen från antennen matas till emittern på URF-transistorn VT1, som är ansluten enligt den gemensamma baskretsen. Eftersom dess ingångsimpedans är låg, och med hänsyn till motståndet hos motståndet R1, får vi mottagarens ingångsimpedans på cirka 75 ohm, vilket tillåter användning av externa antenner med reduktion från en koaxialkabel eller VHF-bandkabel med en 300 /75 ohm ferrittransformator.
Ett sådant behov kan uppstå på ett avstånd av mer än 100 km från radiostationer. Kondensator Cl med liten kapacitet tjänar som en elementär HPF, som dämpar KB-störningar. I bästa förutsättningarna alla surrogatantenner är lämpliga för mottagning. RF-transistorn arbetar med en kollektorspänning lika med basspänningen - cirka 0,5 V. Detta stabiliserar läget och eliminerar behovet av justering. Kollektorkretsen inkluderar en kopplingsspole L1, lindad på samma ram med en slingspole L2. Spolarna innehåller 3 varv PELSHO 0,25 tråd respektive 5,75 varv PEL 0,6. Ramdiametern är 5,5 mm, avståndet mellan spolarna är 2 mm. Tappen till den gemensamma ledningen görs från det andra varvet på L2-spolen, räknat från utgången ansluten till basen på transistorn VT2.
För att underlätta inställningen är det användbart att utrusta ramen med en trimmer med en M4-gänga gjord av magnetoelektrisk eller mässing. Ett annat alternativ som gör inställningen lättare är att byta ut kondensator C3 med en trimmer, med en kapacitansändring från 6 till 25 eller från 8 till 30 pF. Avstämningskondensator C4 typ KPV, den innehåller en rotor och två statorplattor. Den superregenerativa kaskaden monteras enligt det redan beskrivna schemat (se fig. 1) på transistorn VT2.
Driftläget väljs med ett inställningsmotstånd R4, blixtfrekvensen (superisering) beror på kapacitansen hos kondensatorn C5. Vid utgången av kaskaden slås ett tvålänks lågpassfilter R6C6R7C7 på, vilket dämpar svängningar med en superiseringsfrekvens vid ingången till ultraljudsfrekvensomvandlaren så att den senare inte överbelastas av dem.
Ris. 6 Superregenerativ kaskad.
Det superregenerativa steget som används ger en liten detekterad spänning och kräver, som praxis har visat, två spänningsförstärkningssteg (transistorer VT3-VT5) med en direkt koppling mellan dem.
Kaskaderna täcks av OOS genom motstånden R12, R13, vilket stabiliserar deras läge. Förbi växelström OOS försvagas av kondensator C9. Resistor R14 låter dig justera kaskadernas förstärkning inom vissa gränser. Utgångssteget är monterat enligt schemat för en push-pull emitterföljare på komplementära germaniumtransistorer VT6, VT7.
De fungerar utan förspänning, men det finns inga förvrängningar av stegtyp, för det första på grund av germaniums låga tröskelspänning halvledarenheter(0,15 V istället för 0,5 V för kisel), och för det andra på grund av det faktum att svängningar med en superiseringsfrekvens fortfarande penetrerar lite genom lågpassfiltret in i ultraljudsfrekvensfiltret och så att säga "suddar" ut steg, fungerar på samma sätt som högfrekvensförspänning i bandspelare.
För att uppnå hög mottagareffektivitet krävs användning av högimpedanshörlurar med ett motstånd på minst 1 kOhm. Om uppgiften att erhålla marginell effektivitet inte är inställd, är det lämpligt att använda en kraftfullare slutlig ultraljudsfrekvensomformare. Att etablera mottagaren börjar med UZCH. Genom att välja motstånd R13 sätts spänningen vid baserna av transistorerna VT6, VT7 lika med halva matningsspänningen (1,5 V).
De är övertygade om att det inte finns någon självexcitering i någon position av motståndets R14-skjutreglage (helst med ett oscilloskop). Det är användbart att applicera vilken ljudsignal som helst med en amplitud på högst några få millivolt till ingången på ultraljudsfrekvensomvandlaren och se till att det inte finns några förvrängningar och begränsningens symmetri under överbelastning. Genom att ansluta en superregenerativ kaskad, genom att justera motståndet R4, uppstår brus i telefonerna (amplituden för brusspänningen vid utgången är cirka 0,3 V).
Det är användbart att säga att, förutom de som anges i diagrammet, alla andra högfrekventa kiseltransistorer fungerar bra i URF och superregenerativ kaskad. p-n-p-strukturer. Nu kan du redan försöka ta emot radiostationer genom att ansluta antennen till kretsen genom en kopplingskondensator med en kapacitet på högst 1 pF eller använda en kopplingsspole.
Därefter ansluts URF och området för mottagna frekvenser justeras genom att ändra induktansen för spolen L2 och kapacitansen för kondensatorn C3. Sammanfattningsvis bör det noteras att en sådan mottagare, på grund av sin höga effektivitet och känslighet, kan användas både i intercomsystem och i inbrottslarm.
Tyvärr är FM-mottagningen på superregeneratorn inte det mest optimala sättet: drift på resonanskurvans lutning garanterar redan en försämring av signal-brusförhållandet på 6 dB. Det olinjära läget för superregeneratorn är inte heller särskilt gynnsamt för högkvalitativ mottagning, men ljudkvaliteten visade sig vara ganska bra.
LITTERATUR:
- Belkin M.K. Superregenerativ radiomottagning. - Kiev: Teknik, 1968.
- Hevrolin V. Superregenerativ mottagning.- Radio, 1953, nr 8, s.37.
- VHF FM-mottagare på en transistor. - Radio, 1970, nr 6, s.59.
- "Sista mohikanerna..." - Radio, 1997, nr 4.0.20.21
För att driva en digital multimeter från 1 AA-batteri, istället för en 9 V-krona, monterade jag nyligen denna omvandlare. Även om du kan driva vad som helst från det, inte nödvändigtvis testare. Till skillnad från specialiserade finns det bara ett par transistorer och en spole. Gångjärnsmontering, direkt på batterikontakten. I så fall blir det lätt att koppla ur och returnera "kronan".
Det mest energikrävande läget i multimetern är kontinuitet. Om matningsspänningen sjunker kraftigt när sonderna är stängda, måste du öka diametern på ledningen L2 (stoppad vid 0,3 mm PEV-2). Diametern på tråden L1 är inte kritisk, jag använde 0,18 mm och endast av "överlevnadsskäl", eftersom tunnare kan slitas av av misstag. Som ett resultat monterade jag den här kretsen med en ring D \u003d 12 d \u003d 7 h \u003d 5 mm på VT1 2SC3420 - den pumpar 100 V utan belastning, det visade sig vara den bästa (R1 \u003d 130 Ohm). Testade även framgångsrikt KT315A (svag, R1 = 1 kOhm), KT863 (pumpar bra).
Schemafelsökning
Vi kopplar bort ZD1, istället för R1 sätter vi ett inställningsmotstånd på 4,7 kOhm; som en last - R \u003d 1kOhm. Vi uppnår maximal spänning på lasten genom att ändra motståndet R1. Utan belastning matar denna krets enkelt ut 100 volt eller mer, så vid felsökning, ställ in C2 på minst 200V och glöm inte att ladda ur den.
Ett viktigt tillägg. Ringen är valfri här! Vi tar en färdig choke för 330 mH och högre, vi lindar 20-25 varv av L1 över dess lindning med valfri tråd, fixar den med värmekrymp. OCH ALLTING! Pumpar ännu bättre än ringen.
Testad av mig med VT1 2SC3420 och IRL3705 (R1 = 130 Ohm, VD1 - HER108). Fälteffekttransistorn IRL3705 fungerar bra, men den behöver en matningsspänning på minst 1 V och ett motstånd på flera kiloohm och en 6-10 V zenerdiod mellan gate och jord. Om det inte fungerar, byt då ut ändarna på en av lindningarna. I experiment fungerade omvandlaren verkligen från och med 0,8 V!
Vid ingången Pin=Iin*Uin=0,053A*0,763V=0,04043W
Vid utgången Pout=Uout*Uout/Rout=6,2V*6,2V/980=0,039224W (Watt).
effektivitet= Pout/Pin= 0,969 eller 96,9% - fantastiskt resultat!
Även om 90% är - inte heller svag. Ärligt talat, den här kretsen med en ring har länge varit känd, jag har precis lagt till feedback om Uout på en fälteffekttransistor och gissade på att linda upp och använda en färdig choke, eftersom det är obekvämt att linda på ringar, och till och med för lat, till och med 20 varv. Och ringen är större. Artikelförfattare - Evgeni :)
Diskutera artikeln VOLTAGE CONVERTER 1,5 - 9 VOLTS
PSU, för att driva en 6-volts (4 AA-batterier) radiomottagare från ett 1,5-volts batteri.
Den föreslagna strömförsörjningsenheten (PSU) för radiomottagaren är gjord på basis av en lågspänningsomvandlare på 1,5 ... 6,0 volt och är utformad för att driva hushållsapparater med låg effekt (i synnerhet en radiomottagare) från ett AA-batteri med en spänning på 1,5 volt.
Växelriktaren har en bra utgång med ett minimum av ingångselement.
Foto 2 Utseende radioströmkassetter före revision.Verktyg
Schemaspänningsomvandlare
På transistorerna VT1 och VT2 monterades en push-pull högfrekvent pulsgenerator (block A1) baserad på A. Chaplygin-kretsen, "Radio 11.2001, s. 42". Den positiva återkopplingsströmmen flyter genom transformatorns T1 sekundärlindningar och belastningen ansluten mellan + 6V-kretsen och den gemensamma ledningen. Pulsgeneratorn följs av noder för stabilisering, justering och filtrering av utspänningen.
Enhetsfördelar
Istället för en RF-spänningslikriktare används bas-emitterövergångarna för transistorerna i själva generatorn, vilket gör det möjligt att utesluta enhetens likriktarenhet.
Värdet på basströmmen är proportionellt mot värdet på strömmen i lasten, vilket gör omvandlaren mycket ekonomisk.
På grund av transistorernas proportionella strömstyrning reduceras kopplingsförlusterna och omvandlarens effektivitet ökas upp till 80 %.
När belastningen sjunker till noll stannar generatorns oscillationer, vilket automatiskt kan lösa strömhanteringsproblemet.
Strömmen från batteriet, i frånvaro av belastning, förbrukas praktiskt taget inte. Omvandlaren slår på sig själv när den behöver driva något och stängs av när belastningen stängs av.
Att göra en transformator för en omvandlarpulsgenerator
Den magnetiska kretsen för T1-transformatorn till pulsgeneratorn är K10x5x2-ringen gjord av ferrit 2000NM (Foto 5). Du kan ta en ring från ett gammalt moderkort.
Steg 1. Förbered ferritringen innan du lindar transformatorn. För att lindningstråden inte ska skada sin isolering, matta ringens skarpa kanter med finkornigt sandpapper eller en nålfil.
Steg 2 Linda den isolerande packningen runt ringen för att förhindra skada på trådisoleringen (Foto 6). För att göra detta kan du använda kalkerpapper, lavsan eller fluorplasttejp.
Foto 6 Ringisolering
Steg 3 Linda transformatorlindningarna: primärlindningar (I och II) - 2 x 4 varv, sekundära lindningar (III och IV) - 2 x 25 varv av isolerad tråd av märken PEV, PETV, med en diameter på 0,15-0,30 mm. Du kan också använda trådmärken PELSHO, MGTF (Foto 7.9) eller annan isolerad tråd. Detta kommer att leda till bildandet av ett andra lager av lindning, men kommer att säkerställa tillförlitlig drift av spänningsomvandlaren.
Varje par lindningar lindas med en dubbelvikt tråd (Foto 7).
Först lindas sekundärlindningarna lll och lV (2 x 25 varv) - (Foto 8).
Bild 8 Vy över sekundärlindningarnatransformator III och IV
Sedan, även i två trådar, lindas primärlindningarna l och ll (2 x 4 varv).
Som ett resultat kommer var och en av de dubbla lindningarna att ha 4 ledningar - två på varje sida av lindningen (Foto 9).
Foto 9 Visatransformator efter lindning
Vid lindning av alla spolar måste man strikt observera en lindningsriktning och markera början och slutet av lindningarna. Om dessa villkor inte är uppfyllda kommer generatorn inte att starta.
Början av varje lindning är markerad på diagrammet med en punkt vid utgången. För att undvika förvirring kan du ta ledningarna som kommer ut underifrån som början på alla lindningar och slutsatserna ovanifrån som slutet på alla lindningar.
Steg 4 Vi ansluter genom att löda tråden i änden av lindningen (III) och tråden i början av lindningen (IV). Det visar sig den sekundära spolen av transformatorn T1 med en central utgång. Vi gör samma sak med primärspolens lindningar l och ll.
Montering av spänningsomvandlaren
För att arbeta i små kraftomvandlare, som i vårt fall, är transistorer VS548V, A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21 lämpliga.
Transistorer bör väljas baserat på de tillåtna värdena för transistorbasströmmen (den måste överskrida belastningsströmmen) och emitterbasens omvända spänning (den måste överstiga omvandlarens utspänning).
Vi monterar omvandlaren enligt diagrammet på ett universellt kretskort (Foto 10). Omvandlarens ingång, utgång och gemensamma buss leds ut av en flexibel tvinnad tråd.
Foto 10 Omvandlare 1,5 - 6,0 volt.
Foto 11 Converter (sidovy)
Radio
En enkel gör-det-själv enkel högtalande radiomottagare med en lågspänningsströmförsörjning på 0,6-1,5 Volt, tidigare tillverkad, står stilla. Mayak-radiostationen på MW-bandet tystnade och mottagaren fick på grund av sin låga känslighet inga radiostationer under dagen. Vid uppgradering av en kinesisk radio upptäcktes TA7642-chippet. Detta transistorliknande chip rymmer UHF-, detektor- och AGC-systemet. Genom att installera en ULF-radio i kretsen på en transistor erhålls en mycket känslig högtalande radiomottagare med direktförstärkning som drivs av ett 1,1-1,5 Volts batteri.
Hur man gör en enkel DIY-radio
Radioschemat är speciellt förenklat för upprepning av nybörjare radiodesigners och är konfigurerat för långtidsdrift utan att stängas av i ett energisparläge. Tänk på hur en enkel radiokrets med direktförstärkning fungerar. Titta på fotot.
Radiosignalen som induceras på den magnetiska antennen matas till ingång 2 på TA7642-chippet, där den förstärks, detekteras och utsätts för automatisk förstärkningskontroll. Lågfrekvenssignalen matas och tas bort från stift 3 på mikrokretsen. Ett 100 kΩ motstånd mellan ingång och utgång ställer in chipets driftläge. Mikrokretsen är kritisk för den inkommande spänningen. Förstärkningen av UHF-mikrokretsen, selektiviteten för radiomottagning över intervallet och effektiviteten i AGC-arbetet beror på matningsspänningen. TA7642 drivs av ett 470-510 Ohm motstånd och ett 5-10 kOhm variabelt motstånd. Med hjälp av ett variabelt motstånd väljs det bästa mottagarens driftläge vad gäller mottagningskvalitet, och volymen justeras också. Den lågfrekventa signalen från TA7642 kommer genom en 0,1 uF kondensator per bas n-p-n transistor och förstärkt. Motståndet och kondensatorn i emitterkretsen och 100 kΩ-motståndet mellan basen och kollektorn ställer in transistorns driftläge. ladda speciellt i detta alternativ en utgångstransformator från en rör-TV eller radio väljs. Den primära lindningen med hög motståndskraft, samtidigt som den bibehåller en acceptabel effektivitet, minskar kraftigt strömförbrukningen hos mottagaren, som inte kommer att överstiga 2 mA vid maximal volym. Om det inte finns några krav på effektivitet kan du slå på en högtalare med ett motstånd på ~ 30 Ohm, telefoner eller en högtalare genom en matchande transformator från en transistormottagare. Högtalaren i mottagaren installeras separat. Regeln kommer att fungera här, ju större högtalare, desto högre ljud, för denna modell användes en högtalare från en bredbildsbiograf :). Mottagaren drivs av ett AA 1,5 volt batteri. Eftersom landsradion kommer att drivas långt från kraftfulla radiostationer är det planerat att slå på en extern antenn och jorda. Signalen från antennen matas genom en extra spole lindad på en magnetisk antenn.
Detaljer på tavlan
Fem slutsatser av splat
Chassibräda
bakvägg
Höljet, alla element i den oscillerande kretsen och volymkontrollen är hämtade från en tidigare byggd radiomottagare. Se detaljer, mått och skalmönster. På grund av systemets enkelhet tryckt kretskort utvecklades inte. Radiodelar kan monteras för hand genom ytmontering eller lödas på en liten lapp på en brödbräda.
Tester har visat att mottagaren på ett avstånd av 200 km från närmaste radiostation med extern antenn ansluten tar emot 2-3 stationer under dagen och upp till 10 eller fler radiostationer på kvällen. Titta på en video. Innehållet i kvällsradiostationernas sändningar är värt tillverkningen av en sådan mottagare.
Konturspolen är lindad på en ferritstav med en diameter på 8 mm och innehåller 85 varv, antennspolen innehåller 5-8 varv.
Som nämnts ovan kan mottagaren enkelt replikeras av en nybörjare radiodesigner.
Skynda dig inte att omedelbart köpa TA7642-chippet eller dess analoger K484, ZN414. Författaren hittade en mikrokrets i radiomottagare värt 53 rubel))). Jag erkänner att en sådan mikrokrets kan finnas i någon sorts trasig radio eller spelare med AM-band.
Förutom det direkta syftet fungerar mottagaren dygnet runt som en imitator av närvaron av människor i huset.