Вся конструкция самодельного приёмника помещается на печатной плате, кроме переменных резисторов, антенны, динамика и источника питания. В качестве корпуса был применена коробка из под головы автомобильного магнитофона фирмы «JRC», так как она чуть больше ее аналогов в длину - примерно на сантиметр и чуть глубже, что нам и нужно. Рисунок печатной платы в формате тут.
FM приемник принимает весь диапазон от 88 до 108Мгц. Мне удалось настроить его на семь радиостанций, которые переключаются при плавном вращении переменного резистора «НАСТРОЙКА», но из семи радио станций лишь пять имеют хорошее качество, что тем не менее очень неплохо для такой простой схемы, особенно если учесть, что станция находится на расстоянии более 80 километров.
Приемник очень громкий, а особенно качественный звук получается при подключении больших внешних колонок. Если вас не устраиваетя схема усилителя, то микросхему УНЧ можно заменить на любую другую или вообще убрать, если будете слушать радио через наушники. Антенной служит отрезок метрового провода, но лучше к схеме добавить маленький антенный усилитель, называется УВЧ (усилитель высокой частоты).
Сопротивление резистора «ГРОМКОСТЬ» необязательно должно быть 33ком, можно любое в пределах 10-47ком. Катушки: катушка L1 - бескаркасная, 8 витков, наматывается на оправе 3мм проводом ПЭЛ 0,55мм. Ей и настраивается FM приемник. L2 - входной контур, наматывается тем же проводом, на тот же диаметр, только имеет 13 витков.
При настойке приемника необходимо растягивать или сжимать катушку L1 до тех пор, пока не поймаете весь фм диапазон. Но не спешите растягивать ее. Вначале попробуйте поймать стации полностью сжатой катушкой, как в моем случае. Например мне не пришлось настраивать её совсем.
Питанием FM радиоприёмника может служить обыкновенный китайский блок питания стационарного телефона либо другой аналогичный, с током от 0,05А (в варианте без УНЧ) или 1А (с микросхемой TDA2003). Транзистор кт315 можно заменить любым аналогичным. При сборке схемы без ошибок, приемник начинает работать сразу.
Схемы самодельных радиоприемников
Everyday Practical Electronics, January 2006
В течении длительного времени в журналах публиковалось огромное число схем простых КВ приёмников, но не было ничего подобного для УКВ диапазона. Мы попытаемся исправить это упущение. Изначально схема была разработана как часть школьного проекта.
Схема простого FM приёмника изображена на рисунке. Она состоит из регенеративного ВЧ каскада на транзисторе TR1 и двух- или трёхкаскадного аудио усилителя на транзисторах TR2-TR4. В некоторых районах с уверенным приёмом нет необходимости в трёхкаскадном УНЧ, в этом случае транзистор TR3 и соответствующие компоненты можно не устанавливать, а свободный вывод конденсатора С5 соединить с коллектором транзистора TR2.
Самой ответственной частью схемы является первый каскад, TR1/VC1, здесь соединения следует выполнять как можно более короткими проводниками. Катушка L1 содержит 8 витков эмалированного медного провода диаметром 1 мм (20 SWG) на оправке 6 мм. После намотки катушку следует растянуть до длины 13 мм для дальнейшей регулировки.
Настроечный конденсатор VC1 применён от двухсекционного конденсатора с триммером от карманного приёмника, используется одна секция. "Масса" конденсатора VC1 соединена с конденсатором С1, ёмкость которого 22пФ. Индуктивность ВЧ дросселя L2 не критична и может находиться в пределах 1мкГн...10мкГн.
Выходной каскад предназначен для работы на головные телефоны от плеера, обмотки которых включены последовательно для получения сопротивления 64 Ом (подключать к самому крайнему и кольцевому контакту штекера).
Настройка
Для настройки приёмника потенциометр VR1 необходимо медленно вращать (в сторону вывода, соёдинённого с "+" питания) до тех пор, пока где-то в середине не возникнет резкое усиление шумов, сигнализирующее о начале генерации. После этого потенциометр следует чуть-чуть повернуть в обратную сторону, очень медленно, что бы генерация прекратилась. Теперь можно настроиться на какую-нибудь радиостанцию. Частотный диапазон 87мГц...108мГц следует установить с помощью триммера VC2 на верхней границе (108мГц) диапазона, и сжатием/растяжением катушки L1 на нижней границе (87мГц).
Приёмник испытывался в разных местах в трёх различных странах, включая Англию и всегда удавалось принять несколько радиостанций с хорошей громкостью
Франсис Холл, Мейнерсхаген, Германия.
Практикумдля начинающих.
От детекторного приёмника к супергетеродину.
Самодельный радиоконструктор. Часть 6.
Так получилось, что 3-я часть радиолюбительского конструктора, которая была посвящена УКВ приёмникам, вырвалась вперёд, так как была факультативным занятием. Поэтому я уберу этот пробел и в этом посту расскажу о самых простых детекторных и прямого усиления приёмниках УКВ (FM ) диапазона.
В Москве радиовещательные станции работают в двух диапазонах.УКВ 1 занимает частоту 65,9 -74 МГц и в УКВ 2 радиостанции работают в интервале частот 87,5 – 108 МГц. В двух диапазонах используется частотная модуляция (ЧМ) и на всех приёмниках иностранного производства этот вид модуляции сокращённо обозначается FM (frequency modulation – частотная модуляция). В переводе встречается и такое сочетание буквФМ.
С 90-х годов импортные радиоприёмники с диапазоном УКВ 2 (FM
) основательно заполонили
рынок, и в настоящий момент эфир полностью освоен радиовещательными компаниями
и на этом участке волн уже работают более 40 станций.
| Рис. 1. Детекторный УКВ (FM) приёмник. |
Простота конструкции детекторного УКВ приёмника соблазняет. Соединяете вместе тройку - четвёркудеталей, и несколько радиовещательных станций слышны в наушниках. В городских условиях, где много помех этот приёмник будет работать лучше, чем выполненный на средних или длинных волнах, правда при условии, что радиовещательный УКВ передатчик или ретранслятор находится недалеко от вашего дома. В моём случае дальность уверенного приёма составила шесть километров.
Нужен ли такой приёмник? Детекторный, самый простой, сделанный по классической схеме? Чтобы ответить на эти вопросы соберите эту конструкцию, а когда соберёте, то поймёте, что не зря провели время. Много интересных опытов можно провести с простым приёмником. Возможно, вам захочется усовершенствовать его, добавить каскад усиления, улучшить селективность, сделать антенну с большим коэффициентом усиления и т. д. То, что вы не остановитесь на достигнутом - уже хорошо.
Детекторный УКВ приёмник.
Это было нечто
похожее на старинный фрегат. Его корпус, объёмный резонатор, длиной 0,75метров
(4-я часть длины волны = 3-м метрам, что соответствует 100МГц), свинченный из
двух оцинкованных корыт, с мачтами направленных антенн типа волновой канал,
поднимался на верёвках, переброшенных через блоки на крышу загородного дома. Я бы
отнёс этот эпизод к первоапрельской шутке, но в городе эта груда металла будет
работать, стоит только подсоединить к ней германиевый диод с высокоомными
наушниками.
 |
| Рис. 2 Детекторный УКВ (FM) приёмник с УНЧ, 0 - V - 1. |
Самый простой УКВ ЧМ детекторный приёмник по схеме не отличается от амплитудного детектора диапазонов: ДВ, СВ, КВ, но по конструкции он будет отличаться катушкой индуктивности, она будет иметь всего несколько витков провода. Такой контур с конденсатором переменной ёмкости около 30 пФ перекрывает сразу 2 диапазона с запасом от 65 до 108 МГц.
С целью повышения добротности, учитывая, что токи ВЧ текут по поверхности проводов, я выбрал диаметр 2 мм, используя медный проводдля электропроводки, сняв с него изоляцию и намотав 4 витка на оправке диаметром 1,2 см.
 |
| Фото 1. Катушка индуктивности. |
Детектирование ЧМ сигнала в звуковую частоту происходит в
два этапа. ЧМ сигнал сначала преобразуется в АМ, благодаря тому, что настройка
на радиостанцию происходит на скате частотной характеристики контура, что
приводит к изменению амплитуды ЧМ сигнала (чем выше частота или плотность заполнения,
тем больше меняется амплитуда сигнала и наоборот). Преобразованный, АМ сигнал
превращается в звуковую частоту амплитудным детектором на диоде.
Но услышать эфир с
такого приёмника возможно в непосредственной близости передатчика, поэтому
желательно сразу же подключить УНЧ с низкоомным телефоном или компьютерную
колонку, так как скат контура на принимаемой частоте очень пологий и изменение
амплитуды в результате преобразования ЧМ сигнала в АМ очень малы. Когда я всё
это подсоединял, то мне самому было интересно чего же я услышу. Ведь
колебательный контур имеет на этой частоте полосу около 5 МГц, а это значит,
что около 10 станций я должен услышать одновременно.
Практически я впервые
собирал такой простой радиоприёмник на эту частоту для ЧМ сигнала.
Детекторный приёмник, выполненный по схеме удвоения напряжения (по Вильярду) Рис.3, не даст на практике существенного выигрыша в громкости (в 2 раза или на 6 дБ). При таком включении диодов контур будет сильнее загружен, и для восстановления его добротности необходимо будет изменить его коэффициент включения илиемкостную связь, и в лучшем случае выигрыш в уровне звука будет на 4 дБ лучше, что на слух почти незаметно. Вместо германиевых диодов, давно снятых с производства, в этой схеме неплохо себя зарекомендовали СВЧ PIN диоды. Я давно их использую, по характеристикам они ближе к германиевым диодам. См. «Простые индикаторы СВЧ поля своими руками».
Игрушка оказалась забавной. Мне удалось насчитать до пяти радиостанций. Конечно, они мешали друг другу, музыка одной накладывалась на речь другой станции, но в целом приёмник принимал эфир, и даже можно было найти участок в диапазоне, когда мощная радиостанция, подавляя более отдалённые, звучалакомфортно. А лучшей антенной в городских условиях оказалось строительное правило, такая алюминиевая планка для выравниваниястен. Её длина1,5 метра, чем не линейный неразрезной вибратор для диапазона УКВ 2. В заземлении УКВ детектор уже не нуждался, и это было преимуществом по сравнению с АМ приёмником, если сравнивать его по тому же количеству деталей.
Но пока оставался один существенный недостаток, это плохая селективность или избирательность по соседнему каналу, ну прямо коммуналка, какая то, игрушка в стиле ретро, память о детстве, об общественной кухне наполненной соседями со своими сплетнями и рассказами. А с другой стороны удобно, слушаешь музыку, а одновременно с ней узнаёшь новости и погоду с другой радиостанции.
Я попытался улучшить добротность контура, чтобы
поднять усиление и добиться хорошей избирательности по соседнему каналу, для
чего сделал катушку из алюминиевой трубки, закрепив её в «тазике для варенья» ,
сконструировавнекое подобие резонатора.
Несмотря на то, что радиостанции
принимались, реального выигрыша не было.
 |
Была ещё идея пристроить к тазику направленную спиральную антенну с высоким коэффициентом усиления, используя медную водопроводную трубу с диаметром витка 0,5 метров и длиной шаговой намотки до 5 метров, но в период резкого спада спроса на алкоголь в результате растущих на него цен, такая конструкция напоминала бы самогонный аппарат производственного масштаба. От затеи пришлось отказаться.
Применение .Несколько десятков таких приёмников, состоящих из с вибраторов в виде отрезков проводов, направленных на ближайший передатчик, колебательные контура, настроенные на мощную радиостанцию, и такое же количество диодов, и - готов неиссякаемый источник энергии, который займёт намного меньше места, чем аналогичные детекторы-накопители ДВ и СВ диапазонов.
Я попробовал избавиться от назойливых соседей и поставил ещё один перестраиваемый резонансный каскад усиления переддетектором, сделав, таким образом,
приёмник УКВ (FM
) прямого
усиления 1 –
V
– 1.
При использовании 2-х резонансных контуров полоса должна сузиться в 1,4 раза, а подавление соседнего канала увеличиться в 2 раза, что и получилось на практике, но оставшаяся довольно широкая полоса (3,5 МГц) захватывала по две станции. Такая конструкция работала только в городе, а в дачной местности, в 70 км от города и в 20 км от ретранслятора, я не смог поймать ни одной станции, только ровный белый шум УНЧ. Правда, стоило мне подсоединиться к телевизионной антенне с усилителем, что-то стало проявляться на уровне шумов, но для качественного функционирования устройства было ещё далеко. Для нормальной работы такого приёмника мне необходимо было вернуться в 50-е годы прошлого столетия и позаимствовать схему телевизора КВН-49, приёмный тракт этого устройства был сделан по схеме прямого усиления. Приёмник имел только два канала. Это была линейка ламп с контурами, которые переключались рычажком-переключателем, замыкающим контактные лепестки по всей длине шасси. А всего 20 лет назад, когда FM диапазон ещё не был освоен, такой самодельный приёмник оказался бы вполне приемлемым в использовании, по крайней мере, в городских условиях. Возвращаться в прошлое с целью усложнения схемы не хотелось.
Применение . Приведённая схема перестраиваемого резонансного усилителя (Рис. 5)прошла испытание временем и довольно успешно применяется по сей день в качестве преселектора в супергетеродинных приёмниках . В более серьёзных аппаратах все подстроечные и переменные конденсаторы заменяются варикапами, а настройка на станцию осуществляется с помощью микропроцессора.
Неперестраиваемый резонансный усилитель ВЧ находит применение для сверхдальней связи, будучи использован в качестве антенного усилителя , установленного непосредственно в антенне. Благодаря узкой полосе приёма, он будет обладать меньшим коэффициентом шума, лучшей защитой от помех по сравнениюс широкополосным апериодическим каскадом, который в основном используется в стандартных антенных усилителях.
Возвращаясь к теме простых приёмников УКВ прямого усиления, я, пожалуй, откажусь от наращивания контуровс целью сужения полосы пропускания, а соберу сверхрегенеративный детекторный каскад для диапазона УКВ-2
Сверхрегенеративный приёмник УКВ (FM ) диапазона.
Не видел человека счастливее в момент, когда он демонстрировал работу своего сверхрегенеративного приёмника. Всего три транзистора на картонке, штыревая антенна и несколько сверхдальних станций захлёбываясь иностранной речью, перебивают друг друга.
Я тоже собирал аналогичные приёмники КВ диапазона для радиоуправляемых моделей и простеньких переговорных устройств. Этот вид детектирования сигнала подкупает своей простотой, но в настоящий момент переходит в разряд ретро, уступая место супергетеродинному приёмнику, который благодаря современной элементной базе будет иметь преимущество.
Но надо отдать должное этому устройству, ибо собрав его, вы не сможете от него оторваться, крутя подстроечные конденсаторы, подбирая режимы, добиваясь согласования с контурами ит. д. в попытке получить от этого радиоприёмника нечто сверхъестественное, как и следует из его названия. Не буду никого разочаровывать, так как сам собрал такой приёмник на диапазон УКВ – 2 (88 – 108 МГц) и уже не один вечер колдую над ним.
 |
| Рис. 6. УКВ (FM) приёмник со сверхрегенеративным детектором. 1 - V - 1 |
У этого приёмника лучше селективность по соседнему каналу, практически переехал в отдельную квартиру. Лучше чувствительность, я уже могу слушать его на даче. Но про остальные параметры мне лучше помолчать. А то пропадёт весь интерес к нему и счастливое лицо, демонстрирующее работу приёмника, никому не суждено будет увидеть.
Конструкция приёмника аналогична предыдущей, но у вас появится непреодолимое желание экранировать сверхрегенеративный детектор ибо, уже поднося руку к катушке демодулятора, его настройка меняется, ведь он включает в себя генератор высокой частоты, излучающий высокочастотную генерацию вспышками благодаря второму генератору, более низкой частоты, и всё это выполнено на одном транзисторе. Я специально немного изменил предыдущую схему, превратив резонансный каскад УВЧ в апериодический, чтобы такую конструкцию легко можно было переделать. Изменению в основном подвергается детектор. Однако лучшую развязку с антенной обеспечит каскодный УВЧ. О нём всё написано в 3-й части радиолюбительского конструктора.
Такой простой УКВ радиоприёмник целесообразно сделать в виде макета в стиле ретро, который можетбыть использован на школьной выставке творчества в качестве практического задания на каникулы. Как демонстрационный радиоприёмник он будет более работоспособен в городских условиях, где много помех, по сравнению с диапазонами СВ и ДВ.
Смотрите продолжение этого поста
«Ламповый регенеративный детектор FM диапазона».
В этом посте собран макет приёмника прямого
усиления по схеме 0 – V
– 1. К ламповому (высокочастотный пентод 6Ж5П) регенеративному
детектору подсоединяется активная колонка и приёмник готов. В городе приём ведётся
на штыревую антенну без заземления. Приобретите билет в детство или в
прошлое и соберите эту ретро-конструкцию. Не пожалеете!
Этот простой FM приемник построен на основе интегральной микросхеме TDA7000 с минимальным количеством пассивных компонентов. Приемник достаточно чувствительный во всем диапазоне принимаемых частот (88 — 108 МГц).
Описание FM приемника
Особенностью данного FM радиоприемника на TDA7000 является генератор, управляемый напряжением. Вместо того чтобы использовать переменный конденсатор, вы можете настроить частоту переменным резистором на 100К который изменяет входное напряжение генератора.
Преимущество применения переменного резистора вместо переменного конденсатора очевидно – исключается наводка емкости когда вы касаетесь его и потенциометр легкостью можно установить в любом удобном месте приемника.
Технические характеристики:
- Напряжение питания: 2 — 10 вольт
- Диапазон частот: 70 — 120MHz
- Ток потребления: 8 мА
- Аудио выход: 75 мВ
TDA7000 — интегральная схема для моно FM портативных радиостанций. Для ее работы необходимо минимум обвеса, что важно при создании миниатюрных устройств. TDA7000 включает в себя следующие функции: входной высокочастотный каскад, миксер, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, фазовый демодулятор, детектор отключения сигнала и выключение звука.
Диапазонов уже не актуальны, распространённая и всем известная микросхема для FM диапазона 174ХА34 тоже устарела, поэтому рассмотрим самостоятельное создание качественного УКВ приёмника с применением современной элементарной базы - специализированных недорогих микросхем TEA5711 и TDA7050. Микросхема TEA5711T в данном случае в планарном корпусе.
Преимущества микросхемы . Очень широкое напряжение питания - от 2 до 12В. В нашем случае берём 2 батарейки АА - 3 вольта в сумме. Ток потребления 20мА, а чувствительность в диапазоне FM - всего 2 мкВ. Здесь использованы трёхконтактные пьезокерамические фильтры, что очень эффективно устраняет городские помехи FM диапазону.
Высокочастотная часть FM приемника собрана на микросхеме фирмы Philips TEA5711. Для улучшения избирательности применены два последовательно включенных полосовых фильтра. Для увеличения выходного уровня НЧ сигнала применен усилитель на планарной двухканальной микросхеме TDA7050. Она позволяет снизить напряжение питания вплоть до 1,6 вольт - оптимально 3В. При этом выходная мощность около 0,2Вт. Намоточные данные катушек можно взять из
