Empfänger mit 1,5-Volt-Stromversorgung. Supergenerative Transistor-UKW-Empfänger mit Niederspannungsversorgung (1,5 V)

Radio

Ein zuvor selbstgebauter einfacher Lautsprecher-Radioempfänger mit einer Niederspannungsversorgung von 0,6-1,5 Volt steht im Leerlauf. Der Mayak-Radiosender im CB-Band verstummte und der Empfänger empfing aufgrund seiner geringen Empfindlichkeit tagsüber keine Radiosender. Bei der Modernisierung eines chinesischen Radios wurde der TA7642-Chip entdeckt. Dieser Transistor-ähnliche Chip beherbergt das UHF-, Detektor- und AGC-System. Durch die Installation eines ULF-Radios in einer Einzeltransistorschaltung erhalten Sie einen hochempfindlichen, lautsprechenden Direktverstärkungsradioempfänger, der von einer 1,1-1,5-Volt-Batterie betrieben wird.

Wie man mit eigenen Händen ein einfaches Radio baut

Die Funkschaltung ist speziell für die Wiederholung durch unerfahrene Funkentwickler vereinfacht und für den Langzeitbetrieb ohne Abschaltung im Energiesparmodus ausgelegt. Betrachten wir den Betrieb einer einfachen Funkempfängerschaltung mit Direktverstärkung. Schau dir das Bild an.

Das an der Magnetantenne induzierte Funksignal wird an Eingang 2 des TA7642-Chips angelegt, wo es verstärkt, erkannt und einer automatischen Verstärkungsregelung unterzogen wird. Die Stromversorgung und Aufnahme des Niederfrequenzsignals erfolgt über Pin 3 der Mikroschaltung. Ein 100-kOhm-Widerstand zwischen Eingang und Ausgang legt die Betriebsart der Mikroschaltung fest. Der Mikroschaltkreis ist entscheidend für die Eingangsspannung. Die Verstärkung der UHF-Mikroschaltung, die Selektivität des Funkempfangs über die Reichweite und die Effizienz der AGC hängen von der Versorgungsspannung ab. Der TA7642 wird über einen Widerstand von 470–510 Ohm und einen variablen Widerstand mit einem Nennwert von 5–10 kOhm mit Strom versorgt. Über einen variablen Widerstand wird die beste Betriebsart des Receivers hinsichtlich der Empfangsqualität ausgewählt und auch die Lautstärke angepasst. Das Niederfrequenzsignal des TA7642 wird über einen 0,1 µF-Kondensator an die Basis des NPN-Transistors geliefert und verstärkt. Ein Widerstand und ein Kondensator im Emitterkreis sowie ein 100-kOhm-Widerstand zwischen Basis und Kollektor legen die Betriebsart des Transistors fest. Als Last wurde in dieser Ausführungsform gezielt der Ausgangsübertrager eines Röhrenfernsehers oder Radios gewählt. Die hochohmige Primärwicklung sorgt bei akzeptabler Effizienz für eine deutliche Reduzierung des Stromverbrauchs des Empfängers, der bei maximaler Lautstärke 2 mA nicht überschreitet. Wenn keine Anforderungen an die Effizienz gestellt werden, können Sie einen Lautsprecher mit einem Widerstand von ~30 Ohm, Telefone oder einen Lautsprecher über einen passenden Transformator von einem Transistorempfänger in die Last einbinden. Der Lautsprecher im Receiver wird separat eingebaut. Hier gilt die Regel: Je größer der Lautsprecher, desto lauter der Ton; für dieses Modell wurde ein Lautsprecher aus einem Breitbildkino verwendet :). Der Empfänger wird mit einer 1,5-Volt-AA-Batterie betrieben. Da der Länderfunkempfänger abseits leistungsstarker Radiosender betrieben werden soll, ist der Einbau einer externen Antenne und Erdung vorgesehen. Das Signal der Antenne wird über eine zusätzliche Spule zugeführt, die auf einer magnetischen Antenne gewickelt ist.

Details auf der Tafel

Fünf Splat-Pins

Chassisplatine

Rückwand

Das Gehäuse, alle Elemente des Schwingkreises und die Lautstärkeregelung werden von einem zuvor gebauten Radioempfänger übernommen. Siehe Details, Abmessungen und Maßstabsvorlage. Aufgrund der Einfachheit der Schaltung wurde keine Leiterplatte entwickelt. Funkteile können per Aufputzmontage von Hand eingebaut oder auf einer kleinen Fläche eines Steckbretts aufgelötet werden.

Tests haben gezeigt, dass ein Empfänger in einer Entfernung von 200 km zum nächsten Radiosender mit angeschlossener Außenantenne tagsüber 2-3 Sender und abends bis zu 10 oder mehr Radiosender empfängt. Ein Video angucken. Der Inhalt abendlicher Radiosendungen kostet die Herstellung eines solchen Empfängers.

Die Konturspule ist auf einen Ferritstab mit 8 mm Durchmesser gewickelt und enthält 85 Windungen, die Antennenspule enthält 5-8 Windungen.

Wie oben erwähnt, kann der Empfänger leicht von einem unerfahrenen Radiodesigner nachgebaut werden.

Beeilen Sie sich nicht, sofort die Mikroschaltung TA7642 oder ihre Analoga K484, ZN414 zu kaufen. Der Autor hat die Mikroschaltung gefunden Funkempfänger kostet 53 Rubel))). Ich gebe zu, dass eine solche Mikroschaltung in einem kaputten Radio oder Player mit AM-Band zu finden ist.

Zusätzlich zu seinem eigentlichen Zweck fungiert der Empfänger rund um die Uhr als Simulator für die Anwesenheit von Personen im Haus.

Was ist ein Superregenerator, wie funktioniert er, was sind seine Vor- und Nachteile, in welchen Amateurfunkkonstruktionen kann er eingesetzt werden? Dieser Artikel ist diesen Themen gewidmet. Ein Superregenerator (auch Superregenerator genannt) ist eine ganz besondere Art von Verstärkungs- oder Verstärkungsdetektorgerät, das trotz seiner außergewöhnlichen Einfachheit einzigartige Eigenschaften aufweist, insbesondere eine Spannungsverstärkung von bis zu 105... 106, d.h. eine Million erreichen!

Dies bedeutet, dass Eingangssignale im Sub-Mikrovolt-Bereich auf Sub-Volt verstärkt werden können. Natürlich ist es nicht möglich, eine solche Verstärkung auf herkömmliche Weise in einer Stufe zu erreichen, aber im Superregenerator wird eine völlig andere Verstärkungsmethode verwendet. Wenn der Autor ein wenig philosophieren darf, dann können wir, nicht ganz streng, sagen, dass eine superregenerative Verbesserung in anderen physikalischen Koordinaten auftritt. Die herkömmliche Verstärkung erfolgt zeitlich kontinuierlich, Ein- und Ausgang des Verstärkers (Viertor-Netzwerk) sind in der Regel räumlich getrennt.

Dies gilt nicht für Verstärker mit zwei Anschlüssen, beispielsweise einen Regenerator. Die regenerative Verstärkung erfolgt im selben Schwingkreis, an den das Eingangssignal angelegt wird, jedoch wiederum zeitlich kontinuierlich. Der Superregenerator arbeitet mit zu bestimmten Zeitpunkten entnommenen Abtastwerten des Eingangssignals. Dann wird die Abtastung mit der Zeit verstärkt und nach einer bestimmten Zeit wird das verstärkte Ausgangssignal entfernt, oft sogar von denselben Anschlüssen oder Buchsen, an die der Eingang angeschlossen ist. Während der Verstärkungsprozess läuft, reagiert der Superregenerator nicht auf Eingangssignale und die nächste Probe wird erst erstellt, wenn alle Verstärkungsprozesse abgeschlossen sind. Es ist dieses Verstärkungsprinzip, das es ermöglicht, große Koeffizienten zu erhalten; Ein- und Ausgang müssen nicht entkoppelt oder abgeschirmt werden – schließlich sind die Ein- und Ausgangssignale zeitlich getrennt und können daher nicht interagieren.

Die superregenerative Verstärkungsmethode hat auch einen grundlegenden Nachteil. Gemäß dem Kotelnikov-Nyquist-Theorem muss für eine unverzerrte Übertragung der Signalhüllkurve (Modulationsfrequenzen) die Abtastfrequenz mindestens das Doppelte der höchsten Modulationsfrequenz betragen. Bei einem AM-Rundfunksignal beträgt die höchste Modulationsfrequenz 10 kHz, bei einem FM-Signal 15 kHz und die Abtastfrequenz muss mindestens 20...30 kHz betragen (wir sprechen hier nicht von Stereo). Die Bandbreite des Superregenerators ist fast eine Größenordnung größer, nämlich 200...300 kHz.

Dieser Nachteil lässt sich beim Empfang von AM-Signalen nicht beseitigen und war einer der Hauptgründe für die Verdrängung von Superregeneratoren durch fortschrittlichere, wenn auch komplexere Superheterodynempfänger, bei denen die Bandbreite dem Doppelten der höchsten Modulationsfrequenz entspricht. Seltsamerweise zeigt sich der beschriebene Nachteil während der Weltmeisterschaft in viel geringerem Maße. Die FM-Demodulation erfolgt an der Steigung der Resonanzkurve des Superregenerators – FM wird in AM umgewandelt und dann erfasst. In diesem Fall sollte die Breite der Resonanzkurve mindestens das Doppelte des Frequenzhubs (100...150 kHz) betragen und man erhält eine deutlich bessere Anpassung der Bandbreite an die Breite des Signalspektrums.

Früher wurden Superregeneratoren mit Vakuumröhren betrieben und verbreiteten sich Mitte des letzten Jahrhunderts. Zu dieser Zeit gab es nur wenige Radiosender im UKW-Band, und die große Bandbreite wurde nicht als besonderer Nachteil angesehen, sondern erleichterte in manchen Fällen sogar das Abstimmen und Suchen nach seltenen Sendern. Dann erschienen Superregeneratoren mit Transistoren. Mittlerweile werden sie in Funksteuerungssystemen für Modelle, Sicherheitsalarmanlagen und nur noch gelegentlich in Funkempfängern eingesetzt.

Super-Regenerator-Schaltkreise unterscheiden sich kaum von Regenerator-Schaltkreisen: Wenn letztere die Rückkopplung periodisch auf die Erzeugungsschwelle erhöhen und dann reduzieren, bis die Schwingungen aufhören, erhält man einen Super-Regenerator. Hilfsdämpfungsschwingungen mit einer Frequenz von 20...50 kHz, die die Rückkopplung periodisch ändern, werden entweder von einem separaten Generator bezogen oder entstehen im Gerät mit der höchsten Frequenz (Superregenerator mit Selbstlöschung).

Prinzipschaltbild eines Regenerator-Superregenerators

Um die im Superregenerator ablaufenden Prozesse besser zu verstehen, wenden wir uns dem in Abb. gezeigten Gerät zu. 1, der je nach Zeitkonstante der R1C2-Kette sowohl ein Regenerator als auch ein Super-Regenerator sein kann.

Reis. 1 Super-Regenerator.

Dieses Schema wurde als Ergebnis zahlreicher Experimente entwickelt und ist nach Ansicht des Autors hinsichtlich Einfachheit, einfacher Einrichtung und erzielter Ergebnisse optimal. Der Transistor VT1 ist nach der Schaltung eines Selbstoszillators angeschlossen – einem induktiven Dreipunkt. Der Generatorkreis besteht aus Spule L1 und Kondensator C1, der Spulenabgriff liegt näher am Basisstift. Auf diese Weise wird der hohe Ausgangswiderstand des Transistors (Kollektorkreis) an einen niedrigeren Eingangswiderstand (Basiskreis) angepasst. Der Stromversorgungskreis des Transistors ist etwas ungewöhnlich – die konstante Spannung an seiner Basis ist gleich der Kollektorspannung. Ein Transistor, insbesondere ein Siliziumtransistor, kann problemlos in diesem Modus arbeiten, da er bei einer Spannung an der Basis (relativ zum Emitter) von etwa 0,5 V öffnet und die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung je nach Transistortyp beträgt , 0,2...0,4 V. In dieser Schaltung sind sowohl der Kollektor als auch die Gleichstrombasis mit einem gemeinsamen Draht verbunden, und die Stromversorgung erfolgt über die Emitterschaltung über den Widerstand R1.

In diesem Fall wird die Spannung am Emitter automatisch auf 0,5 V stabilisiert – der Transistor arbeitet wie eine Zenerdiode mit der vorgegebenen Stabilisierungsspannung. Wenn nämlich die Spannung am Emitter sinkt, schließt der Transistor, der Emitterstrom nimmt ab und danach nimmt der Spannungsabfall am Widerstand ab, was zu einem Anstieg der Emitterspannung führt. Steigt sie, öffnet der Transistor stärker und der erhöhte Spannungsabfall am Widerstand gleicht diesen Anstieg aus. Einzige Voraussetzung für den ordnungsgemäßen Betrieb des Gerätes ist, dass die Versorgungsspannung deutlich höher sein muss – ab 1,2 V und höher. Anschließend kann der Transistorstrom durch Auswahl des Widerstands R1 eingestellt werden.

Betrachten wir den Betrieb des Geräts bei hoher Frequenz. Die Spannung vom unteren (gemäß Diagramm) Teil der Windungen der Spule L1 wird an die Basis-Emitter-Strecke des Transistors VT1 angelegt und von diesem verstärkt. Der Kondensator C2 ist ein Sperrkondensator; für hochfrequente Ströme ist er niederohmig. Die Last im Kollektorkreis ist der Resonanzwiderstand des Kreises, der durch die Transformation durch den oberen Teil der Spulenwicklung etwas reduziert wird. Bei der Verstärkung invertiert der Transistor die Phase des Signals, dann wird sie von einem Transformator, der aus Teilen der L1-Spule besteht, invertiert – der Phasenausgleich wird durchgeführt.

Und das für die Selbsterregung notwendige Amplitudengleichgewicht wird bei ausreichender Verstärkung des Transistors erreicht. Letzterer hängt vom Emitterstrom ab und lässt sich sehr einfach regeln, indem man den Widerstandswert des Widerstands R1 ändert, beispielsweise indem man beispielsweise zwei Widerstände in Reihe schaltet, konstant und variabel. Das Gerät bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter einfaches Design, einfache Einrichtung und hohe Effizienz: Der Transistor verbraucht genau so viel Strom, wie nötig ist, um das Signal ausreichend zu verstärken. Die Annäherung an die Erzeugungsschwelle verläuft sehr sanft, außerdem erfolgt die Anpassung im Niederfrequenzkreis und der Regler kann vom Kreis an eine geeignete Stelle verschoben werden.

Die Anpassung hat nur geringe Auswirkungen auf die Abstimmfrequenz der Schaltung, da die Versorgungsspannung des Transistors konstant bleibt (0,5 V) und sich daher die Kapazitäten zwischen den Elektroden nahezu nicht ändern. Der beschriebene Regenerator ist in der Lage, den Qualitätsfaktor von Schaltkreisen in jedem Wellenbereich von DV bis VHF zu erhöhen, und die Spule L1 muss keine Schaltkreisspule sein – es ist zulässig, eine Koppelspule mit einem anderen Schaltkreis zu verwenden (Kondensator C1 nicht). wird in diesem Fall benötigt).

Sie können eine solche Spule auf den Stab der magnetischen Antenne eines DV-MW-Empfängers wickeln, und die Anzahl der Windungen sollte nur 10–20 % der Anzahl der Windungen der Schleifenspule betragen; ein Q-Multiplikator auf einem Bipolartransistor ist billiger und einfacher als bei einem Feldeffekttransistor. Der Regenerator ist auch für den HF-Bereich geeignet, wenn Sie die Antenne entweder mit einer Koppelspule oder mit einem Kondensator geringer Kapazität (bis zu Bruchteilen eines Picofarads) an den Stromkreis L1C1 anschließen. Das Niederfrequenzsignal wird vom Emitter des Transistors VT1 abgenommen und über einen Trennkondensator mit einer Kapazität von 0,1...0,5 µF dem NF-Verstärker zugeführt.

Beim Empfang von AM-Sendern lieferte ein solcher Empfänger eine Empfindlichkeit von 10...30 μV (Rückmeldung unterhalb der Erzeugungsschwelle) und beim Empfang von Telegrafenstationen auf Schwebungen (Rückmeldung oberhalb der Schwelle) – Einheiten von Mikrovolt.

Prozesse des Anstiegs und Abfalls von Schwingungen

Aber kehren wir zum Super-Regenerator zurück. Die Versorgungsspannung soll dem beschriebenen Gerät zum Zeitpunkt t0 in Form eines Impulses zugeführt werden, wie in Abb. 2 oben drauf.

Reis. 2 Schwingungen.

Selbst wenn die Transistorverstärkung und die Rückkopplung für die Erzeugung ausreichen, treten Schwingungen in der Schaltung nicht sofort auf, sondern nehmen für einige Zeit τn exponentiell zu. Nach dem gleichen Gesetz erfolgt das Abklingen von Schwingungen nach dem Abschalten der Stromversorgung; die Abklingzeit wird mit τс bezeichnet.

Reis. 3 Schwingkreis.

Im Allgemeinen wird das Gesetz des Anstiegs und Abfalls von Schwingungen durch die Formel ausgedrückt:

Ucont = U0exp(-rt/2L),

wobei U0 die Spannung im Stromkreis ist, von dem aus der Prozess begann; r ist der äquivalente Verlustwiderstand im Stromkreis; L ist seine Induktivität; t – aktuelle Zeit. Bei einem Rückgang der Schwingungen ist alles einfach, wenn r = rп (Verlustwiderstand des Stromkreises selbst, Reis. 3). Anders verhält es sich, wenn die Schwingungen zunehmen: Der Transistor führt einen negativen Widerstand in den Stromkreis ein – roc (Rückkopplung gleicht Verluste aus) und der gesamte Ersatzwiderstand wird negativ. Das Minuszeichen im Exponenten verschwindet und das Wachstumsgesetz wird geschrieben:

cont = Uсexp(rt/2L), wobei r = roс - rп

Aus der obigen Formel können Sie auch die Anstiegszeit der Schwingungen ermitteln, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Wachstum mit der Signalamplitude im Stromkreis Uc beginnt und sich nur bis zur Amplitude U0 fortsetzt, dann wechselt der Transistor in den Begrenzungsmodus, seine Verstärkung nimmt ab und die Amplitude der Schwingungen stabilisiert sich: τн = (2L/r) ln(U0/Uc).

Wie wir sehen können, ist die Anstiegszeit proportional zum Logarithmus des Kehrwerts des Pegels des empfangenen Signals in der Schaltung. Je größer das Signal, desto kürzer ist die Anstiegszeit. Wenn dem Superregenerator periodisch Leistungsimpulse mit einer Überlagerungsfrequenz (Löschfrequenz) von 20 bis 50 kHz zugeführt werden, treten im Stromkreis Schwingungsblitze auf (Abb. 4), deren Dauer von der Amplitude abhängt Signal – je kürzer die Anstiegszeit, desto länger die Blitzdauer. Wenn die Blitze erkannt werden, ist die Ausgabe ein demoduliertes Signal, das proportional zum Durchschnittswert der Blitzhüllkurve ist.

Die Verstärkung des Transistors selbst kann klein sein (Einheiten, Zehner) und nur zur Selbsterregung von Schwingungen ausreichen, während die Verstärkung des gesamten Superregenerators gleich dem Verhältnis der Amplitude des demodulierten Ausgangssignals zur Amplitude des Eingangs ist Signal, ist sehr groß. Die beschriebene Betriebsart des Superregenerators wird als nichtlinear oder logarithmisch bezeichnet, da das Ausgangssignal proportional zum Logarithmus des Eingangssignals ist.

Dies führt zu einigen nichtlinearen Verzerrungen, spielt aber auch eine nützliche Rolle – die Empfindlichkeit des Superregenerators gegenüber schwachen Signalen ist größer und gegenüber starken Signalen geringer – hier wirkt eine natürliche AGC. Zur Vervollständigung der Beschreibung muss gesagt werden, dass eine lineare Betriebsweise des Superregenerators auch dann möglich ist, wenn die Dauer des Leistungsimpulses (siehe Abb. 2) kleiner ist als die Anstiegszeit der Schwingungen.

Letzterer hat keine Zeit, die maximale Amplitude zu erreichen, und der Transistor wechselt nicht in den Begrenzungsmodus. Dann wird die Amplitude des Blitzes direkt proportional zur Amplitude des Signals. Dieser Modus ist jedoch instabil – die geringste Änderung der Transistorverstärkung oder des Ersatzschaltkreiswiderstands r führt entweder zu einem starken Abfall der Amplitude der Blitze und damit der Verstärkung des Superregenerators, oder das Gerät tritt ein ein nichtlinearer Modus. Aus diesem Grund wird der lineare Modus des Superregenerators selten verwendet.

Es ist auch zu beachten, dass es absolut nicht notwendig ist, die Versorgungsspannung umzuschalten, um Schwingungsblitze zu erhalten. Mit gleichem Erfolg können Sie eine Hilfsüberspannungsspannung an das Lampengitter, die Basis oder das Gate eines Transistors anlegen und so deren Verstärkung und damit die Rückkopplung modulieren. Auch die rechteckige Form der Dämpfungsschwingungen ist nicht optimal, besser ist eine Sinusform, besser noch eine Sägezahnform mit sanftem Anstieg und starkem Abfall. In der letzteren Version nähert sich der Superregenerator sanft dem Punkt, an dem Schwingungen auftreten, die Bandbreite wird etwas schmaler und es tritt eine Verstärkung aufgrund der Regeneration auf. Die daraus resultierenden Schwankungen wachsen zunächst langsam, dann immer schneller.

Der Rückgang der Schwingungen erfolgt so schnell wie möglich. Am weitesten verbreitet sind Superregeneratoren mit Autosuperisierung oder Selbstlöschung, die keinen separaten Hilfsschwingungsgenerator haben. Sie funktionieren nur im nichtlinearen Modus. Selbstlöschung, mit anderen Worten, intermittierende Erzeugung, kann leicht in einem Gerät erreicht werden, das gemäß der Schaltung in Abb. hergestellt wurde. 1 ist es lediglich erforderlich, dass die Zeitkonstante der R1C2-Kette größer ist als die Anstiegszeit der Schwingungen.

Dann passiert Folgendes: Die resultierenden Schwingungen führen zu einem Anstieg des Stroms durch den Transistor, die Schwingungen werden jedoch für einige Zeit durch die Ladung des Kondensators C2 unterstützt. Wenn es aufgebraucht ist, sinkt die Spannung am Emitter, der Transistor schließt und die Schwingungen hören auf. Der Kondensator C2 beginnt sich relativ langsam von der Stromquelle über den Widerstand R1 aufzuladen, bis der Transistor öffnet und ein neuer Blitz auftritt.

Spannungsdiagramme in einem Superregenerator

Spannungsoszillogramme am Transistor-Emitter und in der Schaltung sind in Abb. dargestellt. 4, wie sie normalerweise auf dem Bildschirm eines Breitbandoszilloskops zu sehen wären. Spannungspegel von 0,5 und 0,4 V werden völlig willkürlich angezeigt – sie hängen vom verwendeten Transistortyp und seiner Betriebsart ab.

Reis. 4 Oszillationsblitze.

Was passiert, wenn ein externes Signal in den Stromkreis gelangt, da die Dauer des Blitzes nun durch die Ladung des Kondensators C2 bestimmt wird und daher konstant ist? Mit zunehmendem Signal nimmt nach wie vor die Anstiegszeit der Schwingungen ab und es treten häufiger Blitze auf. Wenn sie von einem separaten Detektor erkannt werden, erhöht sich der durchschnittliche Signalpegel proportional zum Logarithmus des Eingangssignals. Die Rolle eines Detektors übernimmt jedoch erfolgreich der Transistor VT1 selbst (siehe Abb. 1) – der durchschnittliche Spannungspegel am Emitter sinkt mit zunehmendem Signal.

Was passiert schließlich, wenn kein Signal vorhanden ist? Alles ist beim Alten, nur die Erhöhung der Schwingungsamplitude jedes Blitzes beginnt mit einer zufälligen Rauschspannung im Superregeneratorkreis. Die Häufigkeit von Ausbrüchen ist minimal, aber instabil – die Wiederholungsperiode ändert sich chaotisch.

In diesem Fall ist die Verstärkung des Superregenerators maximal und es ist viel Rauschen in den Telefonen oder Lautsprechern zu hören. Bei der Abstimmung auf die Signalfrequenz nimmt sie stark ab. Somit ist die Empfindlichkeit des Superregenerators aufgrund seines Funktionsprinzips sehr hoch – sie wird durch den Pegel des internen Rauschens bestimmt. Weitere Informationen zur Theorie der superregenerativen Technik finden Sie in.

UKW-UKW-Empfänger mit Niederspannungsversorgung 1,2 V

Schauen wir uns nun praktische Superregeneratorschaltungen an. Davon findet man in der Literatur recht viele, vor allem aus der Antike. Ein interessantes Beispiel: Eine Beschreibung eines Superregenerators, der auf nur einem Transistor basiert, wurde 1968 in der Zeitschrift „Popular Electronics“ Nr. 3 veröffentlicht, ihre kurze Übersetzung ist in angegeben.

Die relativ hohe Versorgungsspannung (9 V) sorgt für eine große Amplitude der Schwingungsstöße im Superregeneratorkreis und damit für eine große Verstärkung. Auch diese Lösung hat einen wesentlichen Nachteil: Der Superregenerator strahlt stark, da die Antenne über eine Koppelspule direkt mit dem Stromkreis verbunden ist. Es wird empfohlen, einen solchen Empfänger nur irgendwo in der Natur, fernab von besiedelten Gebieten, einzuschalten.

Das vom Autor basierend auf der Grundschaltung (siehe Abb. 1) entwickelte Diagramm eines einfachen UKW-FM-Empfängers mit Niederspannungsstromversorgung ist in Abb. dargestellt. 5. Die Antenne im Empfänger ist die Schleifenspule L1 selbst, die in Form eines Single-Turn-Rahmens aus dickem Kupferdraht (PEL 1,5 und höher) besteht. Rahmendurchmesser 90 mm. Die Anpassung der Schaltung an die Signalfrequenz erfolgt über einen variablen Kondensator (VCA) C1. Da der Abgriff vom Rahmen schwierig ist, ist der Transistor VT1 nach einer kapazitiven Dreipunktschaltung geschaltet – die OS-Spannung wird dem Emitter vom kapazitiven Teiler C2C3 zugeführt. Die Überlagerungsfrequenz wird durch den Gesamtwiderstand der Widerstände R1–R3 und die Kapazität des Kondensators C4 bestimmt.

Bei einer Reduzierung auf mehrere Hundert Picofarad stoppt die intermittierende Erzeugung und das Gerät wird zu einem regenerativen Empfänger. Auf Wunsch können Sie einen Schalter einbauen und den Kondensator C4 aus zwei parallel geschalteten Kondensatoren mit einer Kapazität von beispielsweise 470 pF und 0,047 uF zusammensetzen.

Dann kann der Receiver je nach Empfangsbedingungen in beiden Modi genutzt werden. Der Regenerative-Modus sorgt für einen saubereren und besseren Empfang mit weniger Rauschen, erfordert jedoch eine deutlich höhere Feldstärke. Die Rückkopplung wird durch einen variablen Widerstand R2 geregelt, dessen Griff (sowie der Abstimmknopf) vorzugsweise an der Vorderseite des Empfängergehäuses angebracht wird.

Die Strahlung dieses Empfängers im Superregenerativen Modus wird aus folgenden Gründen geschwächt: Die Amplitude der Schwingungsblitze im Stromkreis ist klein, in der Größenordnung von einem Zehntel Volt, und außerdem strahlt die kleine Rahmenantenne äußerst ineffizient ab. einen geringen Wirkungsgrad im Übertragungsmodus aufweisen. Der NF-Verstärker des Empfängers ist zweistufig und nach einer Direktkopplungsschaltung mit Transistoren VT2 und VT3 unterschiedlicher Struktur aufgebaut. Der Kollektorkreis des Ausgangstransistors umfasst niederohmige Kopfhörer (oder ein Telefon) der Typen TM-2, TM-4, TM-6 oder TK-67-NT mit einem Widerstand von 50-200 Ohm. Telefone vom Player reichen aus.

Reis. 5 Schematische Darstellung eines Superregenerators.

Die erforderliche Vorspannung an der Basis des ersten Ultraschalltransistors wird nicht von der Stromquelle, sondern über den Widerstand R4 vom Emitterkreis des Transistors VT1 geliefert, wo, wie erwähnt, eine stabile Spannung von etwa 0,5 V anliegt. Der Kondensator C5 überträgt Schwingungen der Ultraschallfrequenz an die Basis des Transistors VT2.

Die Wellen der Dämpfungsfrequenz von 30...60 kHz am Eingang des Ultraschallverstärkers werden nicht gefiltert, sodass der Verstärker wie im Pulsmodus arbeitet – der Ausgangstransistor schließt vollständig und öffnet bis zur Sättigung. Die Ultraschallfrequenz von Blitzen wird von Telefonen nicht reproduziert, die Impulsfolge enthält jedoch eine Komponente mit hörbaren Audiofrequenzen. Die Diode VD1 dient dazu, den zusätzlichen Strom der Telefone zu schließen, sobald der Impuls endet und der Transistor VT3 schließt; sie schneidet Spannungsstöße ab, verbessert die Qualität und erhöht leicht die Lautstärke der Tonwiedergabe. Die Stromversorgung des Empfängers erfolgt über eine galvanische Zelle mit einer Spannung von 1,5 V oder eine Scheibenbatterie mit einer Spannung von 1,2 V.

Die Stromaufnahme überschreitet 3 mA nicht und kann bei Bedarf durch Auswahl des Widerstands R4 eingestellt werden. Das Einrichten des Empfängers beginnt mit der Überprüfung des Vorhandenseins einer Erzeugung durch Drehen des Knopfes des variablen Widerstands R2. Dies wird durch das Auftreten recht starker Geräusche in Telefonen oder durch die Beobachtung eines „Sägezeichens“ in Form einer Spannung am Kondensator C4 auf dem Oszilloskopbildschirm erkannt. Die Überlagerungsfrequenz wird durch Änderung ihrer Kapazität ausgewählt; sie hängt auch von der Position des variablen Widerstands R2 ab. Vermeiden Sie es, die Überlagerungsfrequenz in der Nähe der Stereo-Hilfsträgerfrequenz von 31,25 kHz oder ihrer zweiten Harmonischen von 62,5 kHz zu halten, da sonst Schwebungen zu hören sind, die den Empfang stören.

Als nächstes müssen Sie den Abstimmbereich des Empfängers einstellen, indem Sie die Abmessungen der Rahmenantenne ändern – eine Vergrößerung des Durchmessers verringert die Abstimmfrequenz. Sie können die Frequenz nicht nur erhöhen, indem Sie den Durchmesser des Rahmens selbst verringern, sondern auch den Durchmesser des Drahtes erhöhen, aus dem er besteht. Eine gute Lösung ist die Verwendung eines geflochtenen, zu einem Ring gerollten Stücks Koaxialkabel. Die Induktivität nimmt auch ab, wenn ein Rahmen aus Kupferband oder aus zwei oder drei parallelen Drähten mit einem Durchmesser von 1,5 bis 2 mm hergestellt wird. Der Abstimmbereich ist recht groß und die Installation kann problemlos ohne Instrumente durchgeführt werden, wobei der Schwerpunkt auf den gehörten Sendern liegt.

Im VHF-2-Bereich (oberer Bereich) arbeitet der KT361-Transistor manchmal instabil – dann wird er durch einen Transistor mit höherer Frequenz, zum Beispiel KT363, ersetzt. Der Nachteil des Empfängers ist der spürbare Einfluss der an die Antenne geführten Hände auf die Abstimmfrequenz. Es ist jedoch auch typisch für andere Empfänger, bei denen die Antenne direkt mit dem Schwingkreis verbunden ist. Dieser Nachteil wird durch die Verwendung eines HF-Verstärkers beseitigt, der die Superregeneratorschaltung von der Antenne „isoliert“.

Ein weiterer nützlicher Zweck eines solchen Verstärkers besteht darin, die Emission von Schwingungsblitzen durch die Antenne zu eliminieren, wodurch Störungen benachbarter Empfänger nahezu vollständig eliminiert werden. Die Verstärkung des URF sollte sehr gering sein, da sowohl die Verstärkung als auch die Empfindlichkeit des Superregenerators recht hoch sind. Diese Anforderungen werden am besten von einem Transistorverstärker erfüllt, der auf einer Schaltung mit gemeinsamer Basis oder mit gemeinsamem Gate basiert. Um noch einmal auf ausländische Entwicklungen zurückzukommen, erwähnen wir eine Superregeneratorschaltung mit einem Verstärker auf Feldeffekttransistorbasis.

Wirtschaftlicher, superregenerativer Empfänger

Um maximale Effizienz zu erreichen, entwickelte der Autor einen superregenerativen Funkempfänger (Abb. 6), der aus einer 3-V-Batterie einen Strom von weniger als 0,5 mA verbraucht. Wenn die HF-Frequenzsteuerung aufgegeben wird, sinkt der Strom auf 0,16 mA. Gleichzeitig beträgt die Empfindlichkeit etwa 1 µV. Das Signal von der Antenne wird dem Emitter des Transistors URCH VT1 zugeführt, der gemäß einer Schaltung mit gemeinsamer Basis verbunden ist. Da seine Eingangsimpedanz klein ist und man den Widerstandswert des Widerstands R1 berücksichtigt, erhält man eine Eingangsimpedanz des Empfängers von etwa 75 Ohm, was die Verwendung externer Antennen mit einer Reduzierung gegenüber einem Koaxialkabel oder einem UKW-Flachbandkabel ermöglicht ein 300/75 Ohm Ferrittransformator.

Ein solcher Bedarf kann entstehen, wenn die Entfernung zu Radiosendern mehr als 100 km beträgt. Der Kondensator C1 mit geringer Kapazität dient als elementarer Hochpassfilter und schwächt HF-Störungen ab. Bei besten Empfangsbedingungen ist jede Ersatzdrahtantenne geeignet. Der URCH-Transistor arbeitet mit einer Kollektorspannung, die der Basisspannung entspricht – etwa 0,5 V. Dies stabilisiert den Modus und macht eine Anpassung überflüssig. Der Kollektorkreis umfasst eine Kommunikationsspule L1, die mit einer Schleifenspule L2 auf den gleichen Rahmen gewickelt ist. Die Spulen enthalten 3 Windungen PELSHO 0,25 bzw. 5,75 Windungen PEL 0,6-Draht. Der Rahmendurchmesser beträgt 5,5 mm, der Abstand zwischen den Spulen beträgt 2 mm. Der Abgriff auf den gemeinsamen Draht erfolgt von der 2. Windung der Spule L2, gerechnet ab dem mit der Basis des Transistors VT2 verbundenen Anschluss.

Um den Aufbau zu erleichtern, ist es sinnvoll, den Rahmen mit einem Trimmer mit M4-Gewinde aus Magnetodielektrikum oder Messing auszustatten. Eine weitere Option, die die Abstimmung erleichtert, besteht darin, den Kondensator C3 durch einen Abstimmungskondensator zu ersetzen und die Kapazität von 6 auf 25 oder von 8 auf 30 pF zu ändern. Abstimmkondensator C4 Typ KPV, er enthält eine Rotor- und zwei Statorplatten. Die superregenerative Kaskade wird nach der bereits beschriebenen Schaltung (siehe Abb. 1) am Transistor VT2 aufgebaut.

Die Auswahl der Betriebsart erfolgt über den Trimmwiderstand R4; die Blinkfrequenz (Superisierung) hängt von der Kapazität des Kondensators C5 ab. Am Ausgang der Kaskade ist ein zweistufiger Tiefpass R6C6R7C7 eingeschaltet, der Schwingungen mit der Überlagerungsfrequenz am Eingang des Ultraschallfilters dämpft, damit dieser nicht damit überlastet wird.

Reis. 6 Super-regenerative Kaskade.

Die verwendete superregenerative Kaskade erzeugt eine kleine erfasste Spannung und erfordert, wie die Praxis gezeigt hat, zwei Spannungsverstärkungskaskaden 34. Im gleichen Empfänger arbeiten Ultraschallfrequenztransistoren im Mikrostrommodus (beachten Sie den hohen Widerstand der Lastwiderstände), deren Verstärkung ist geringer, daher werden drei Spannungsverstärkungskaskaden (Transistoren VT3-VT5) mit direkter Verbindung zwischen ihnen verwendet.

Die Kaskaden werden durch OOS über die Widerstände R12, R13 abgedeckt, was ihren Modus stabilisiert. Bei Wechselstrom wird der OOS durch den Kondensator C9 geschwächt. Mit dem Widerstand R14 können Sie die Verstärkung der Kaskaden innerhalb bestimmter Grenzen anpassen. Die Ausgangsstufe ist nach einer Push-Pull-Emitterfolgerschaltung mit komplementären Germaniumtransistoren VT6, VT7 aufgebaut.

Sie arbeiten ohne Vorspannung, aber es gibt keine Stufenverzerrung, erstens aufgrund der niedrigen Schwellenspannung von Germanium-Halbleitern (0,15 V statt 0,5 V bei Silizium) und zweitens, weil Schwingungen mit der Überlagerungsfrequenz noch ein wenig durchdringen Tiefpassfilter in den Ultraschallfrequenzfilter ein und „verwischen“ sozusagen die Stufe, ähnlich wie die Hochfrequenzvorspannung in Tonbandgeräten.

Um eine hohe Empfängereffizienz zu erreichen, ist die Verwendung hochohmiger Kopfhörer mit einem Widerstand von mindestens 1 kOhm erforderlich. Wenn das Ziel einer maximalen Effizienz nicht gesetzt ist, empfiehlt sich der Einsatz eines leistungsstärkeren End-Ultraschallfrequenzgerätes. Die Einrichtung des Empfängers beginnt mit dem Ultraschall-Echolot. Durch Auswahl des Widerstands R13 wird die Spannung an den Basen der Transistoren VT6, VT7 auf die Hälfte der Versorgungsspannung (1,5 V) eingestellt.

Stellen Sie sicher, dass an keiner Stelle des Widerstands R14 eine Selbsterregung auftritt (am besten mit einem Oszilloskop). Es ist sinnvoll, ein Schallsignal mit einer Amplitude von nicht mehr als einigen Millivolt an den Ultraschalleingang anzulegen und darauf zu achten, dass keine Verzerrungen auftreten und die Begrenzung bei Überlastung symmetrisch ist. Durch den Anschluss einer superregenerativen Kaskade führt die Einstellung des Widerstands R4 dazu, dass Rauschen in den Telefonen auftritt (die Amplitude der Rauschspannung am Ausgang beträgt etwa 0,3 V).

Es ist nützlich zu erwähnen, dass zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen alle anderen Silizium-Hochfrequenztransistoren mit pnp-Struktur gut in der HF-Frequenzsteuerung und der Superregenerativen-Kaskade funktionieren. Jetzt können Sie versuchen, Radiosender zu empfangen, indem Sie die Antenne über einen Koppelkondensator mit einer Kapazität von nicht mehr als 1 pF oder mit einer Koppelspule an den Stromkreis anschließen.

Als nächstes schließen Sie den URF an und passen den Bereich der empfangenen Frequenzen an, indem Sie die Induktivität der Spule L2 und die Kapazität des Kondensators C3 ändern. Abschließend ist festzuhalten, dass ein solcher Empfänger aufgrund seiner hohen Effizienz und Empfindlichkeit in Gegensprechanlagen und in Sicherheitsalarmgeräten eingesetzt werden kann.

Leider wird der FM-Empfang auf einem Superregenerator nicht optimal erreicht: Das Arbeiten mit der Steigung der Resonanzkurve garantiert bereits eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses um 6 dB. Auch der nichtlineare Modus des Super-Regenerators ist einem qualitativ hochwertigen Empfang nicht gerade förderlich, allerdings ist die Klangqualität recht gut.

LITERATUR:

1. Belkin M.K. Superregenerativer Radioempfang. - Kiew: Technologie, 1968.
2. Hevrolin V. Superregenerativer Empfang. - Radio, 1953, Nr. 8, S. 37.
3. UKW-FM-Empfänger auf einem Transistor. - Radio, 1970, Nr. 6, S. 59.
4. "Der letzte der Mohikaner..." - Radio, 1997, Nr. 4,0.20,21

Diese Schaltung wird mit nur einer 1,5-V-Batterie betrieben. Als Audio-Wiedergabegerät dient ein gewöhnlicher Ohrhörer mit einer Gesamtimpedanz von 64 Ohm. Der Akkustrom fließt über die Kopfhörerbuchse, Sie müssen also nur die Kopfhörer aus der Buchse ziehen, um den Receiver auszuschalten. Die Empfindlichkeit des Empfängers reicht aus, um mehrere hochwertige HF- und DV-Sender an einer 2-Meter-Wurfantenne zu nutzen.

Die Spule L1 besteht aus einem 100 mm langen Ferritkern. Die Wicklung besteht aus 220 Windungen PELSHO 0,15-0,2-Draht. Die Wicklung erfolgt lose auf einer 40 mm langen Papierhülse. Der Abgriff muss 50 Windungen vom geerdeten Ende entfernt erfolgen.

Empfängerschaltung mit nur einem Feldeffekttransistor

Diese Version der Schaltung eines einfachen Einzeltransistor-FM-Empfängers arbeitet nach dem Prinzip eines Superregenerators.

Die Eingangsspule besteht aus sieben Windungen Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,2 mm, die auf einen 5-mm-Dorn mit einem Abgriff vom 2. gewickelt sind, und die zweite Induktivität enthält 30 Windungen 0,2 mm Draht. Bei der Antenne handelt es sich um eine Standard-Teleskopantenne, die mit einer Batterie vom Typ Krona betrieben wird. Der Stromverbrauch beträgt nur 5 mA, sodass sie lange hält. Die Abstimmung auf einen Radiosender erfolgt über einen variablen Kondensator. Der Ton am Ausgang der Schaltung ist schwach, sodass fast jeder selbstgebaute ULF zur Verstärkung des Signals geeignet ist.

Der Hauptvorteil dieses Schemas im Vergleich zu anderen Empfängertypen besteht darin, dass keine Generatoren vorhanden sind und daher keine hochfrequente Strahlung in der Empfangsantenne vorhanden ist.

Das Funkwellensignal wird von der Empfängerantenne empfangen und durch einen Resonanzkreis aus Induktivität L1 und Kapazität C2 isoliert und gelangt dann zur Detektordiode und wird verstärkt.

FM-Empfängerschaltung mit einem Transistor und LM386.

Ich präsentiere Ihnen eine Auswahl einfacher FM-Empfängerschaltungen für den Bereich 87,5 bis 108 MHz. Diese Schaltkreise sind einfach genug, um wiederholt zu werden, selbst für Anfänger im Funkamateur. Sie sind nicht groß und passen problemlos in Ihre Tasche.

Trotz ihrer Einfachheit weisen die Schaltungen eine hohe Selektivität und ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis auf und reichen für ein komfortables Hören von Radiosendern völlig aus

Die Basis all dieser Amateurfunkschaltungen sind spezielle Mikroschaltungen wie: TDA7000, TDA7001, 174XA42 und andere.

Der Empfänger ist für den Empfang von Telegrafen- und Telefonsignalen von Amateurfunkstationen im 40-Meter-Bereich ausgelegt. Der Pfad ist nach einer Superheterodynschaltung mit einer Frequenzumsetzung aufgebaut. Die Empfängerschaltung ist so konzipiert, dass eine weit verbreitete Elementbasis verwendet wird, hauptsächlich Transistoren vom Typ KT3102 und 1N4148-Dioden.

Das Eingangssignal des Antennensystems wird über zwei Schaltkreise T2-C13-C14 und TZ-C17-C15 dem Eingangsbandpassfilter zugeführt. Die Verbindung zwischen den Stromkreisen ist der Kondensator C16. Dieser Filter selektiert das Signal im Bereich von 7 ... 7,1 MHz. Wenn Sie in einem anderen Bereich arbeiten möchten, können Sie die Schaltung durch den Austausch von Transformatorspulen und Kondensatoren entsprechend anpassen.

Von der Sekundärwicklung des HF-Transformators TZ, dessen Primärwicklung das zweite Filterelement ist, gelangt das Signal zur Verstärkerstufe am Transistor VT4. Der Frequenzumrichter besteht aus Dioden VD4-VD7 in Ringschaltung. Das Eingangssignal wird der Primärwicklung des Transformators T4 zugeführt, und das Glättungsbereichsgeneratorsignal wird der Primärwicklung des Transformators T6 zugeführt. Der Smooth Range Generator (VFO) wird mit den Transistoren VT1-VT3 hergestellt. Der Generator selbst ist auf dem Transistor VT1 aufgebaut. Die Erzeugungsfrequenz liegt im Bereich von 2,085–2,185 MHz. Dieser Bereich wird durch ein Schleifensystem bestehend aus der Induktivität L1 und einer verzweigten kapazitiven Komponente aus C8, C7, C6, C5, SZ, VD3 eingestellt.

Die Einstellung innerhalb der oben genannten Grenzen erfolgt durch den variablen Widerstand R2, der das Abstimmelement darstellt. Es regelt die konstante Spannung am VD3-Varicap, der Teil der Schaltung ist. Die Abstimmspannung wird mit einer Zenerdiode VD1 und einer Diode VD2 stabilisiert. Bei der Installation wird durch Anpassung der Kondensatoren SZ und Sb eine Überlappung im oben genannten Frequenzbereich hergestellt. Möchte man in einem anderen Bereich oder mit einer anderen Zwischenfrequenz arbeiten, ist eine entsprechende Umstrukturierung der GPA-Schaltung erforderlich. Mit einem digitalen Frequenzmesser ist dies nicht schwer zu bewerkstelligen.

Die Schaltung ist zwischen Basis und Emitter (gemeinsames Minus) des Transistors VT1 angeschlossen. Der zur Erregung des Generators erforderliche PIC wird einem kapazitiven Transformator zwischen Basis und Emitter des Transistors entnommen, der aus den Kondensatoren C9 und SY besteht. Die HF wird am Emitter VT1 abgegeben und gelangt über die Transistoren VT2 und VT3 zur Verstärker-Puffer-Stufe.

Die Last liegt am HF-Transformator T1. Von seiner Sekundärwicklung wird das GPA-Signal dem Frequenzumrichter zugeführt. Der Zwischenfrequenzpfad wird mit den Transistoren VT5-VT7 hergestellt. Die Ausgangsimpedanz des Wandlers ist niedrig, daher besteht die erste Stufe des Verstärkers aus einem VT5-Transistor in Basisschaltung. Von seinem Kollektor wird die verstärkte ZF-Spannung einem dreiteiligen Quarzfilter mit einer Frequenz von 4,915 MHz zugeführt. Wenn für diese Frequenz keine Resonatoren vorhanden sind, können Sie andere verwenden, beispielsweise bei 4,43 MHz (von Videogeräten). Dies erfordert jedoch eine Änderung der Einstellungen des VFO und des Quarzfilters selbst. Ungewöhnlich ist hier der Quarzfilter, der sich dadurch unterscheidet, dass seine Bandbreite eingestellt werden kann.

Empfängerschaltung. Die Anpassung erfolgt durch Austausch der zwischen den Filterabschnitten und dem gemeinsamen Minus angeschlossenen Behälter. Hierzu werden die Varicaps VD8 und VD9 verwendet. Ihre Kapazitäten werden über einen variablen Widerstand R19 reguliert, der die umgekehrte Gleichspannung an ihnen ändert. Der Filterausgang erfolgt zum T7-HF-Transformator und von diesem zur zweiten Stufe des Verstärkers, ebenfalls mit gemeinsamer Basis. Der Demodulator besteht aus T9 und den Dioden VD10 und VD11. Das Referenzfrequenzsignal kommt vom Generator bei VT8. Es sollte über einen Quarzresonator verfügen, der dem eines Quarzfilters entspricht. Der Niederfrequenzverstärker besteht aus VT9-VT11-Transistoren. Die Schaltung ist zweistufig mit einer Gegentakt-Ausgangsstufe. Der Widerstand R33 regelt die Lautstärke.

Die Last kann sowohl der Lautsprecher als auch der Kopfhörer sein. Spulen und Transformatoren sind auf Ferritringen gewickelt. Für T1-T7 werden Ringe mit einem Außendurchmesser von 10 mm verwendet (importierter Typ T37 ist möglich). T1 - 1-2=16 Vit., 3-4=8 Vit., T2 - 1-2=3 Vit., 3-4=30 Vit., TZ - 1-2=30 Vit., 3-4= 7 Vit., T7 -1-2=15 Vit., 3-4=3 Vit. T4, TB, T9 - 10 Drahtwindungen in drei Teile gefaltet, die Enden gemäß den Zahlen im Diagramm verlöten. T5, T8 - 10 Drahtwindungen in zwei Hälften gefaltet, die Enden gemäß den Zahlen im Diagramm verlöten. L1, L2 - an Ringen mit einem Durchmesser von 13 mm (importierter Typ T50 ist möglich), - 44 Windungen. Für alle können Sie PEV-Draht 0,15–0,25 L3 und L4 verwenden – vorgefertigte Drosseln 39 bzw. 4,7 μH. KT3102E-Transistoren können durch andere KT3102- oder KT315-Transistoren ersetzt werden. Transistor KT3107 - auf KT361, aber es ist notwendig, dass VT10 und VT11 die gleichen Buchstabenindizes haben. 1N4148-Dioden können durch KD503 ersetzt werden. Die Verlegung erfolgte dreidimensional auf einem Stück Folien-Glasfaserlaminat mit den Maßen 220x90 mm.

In diesem Artikel werden drei einfache Empfänger mit fester Abstimmung auf einen der lokalen Sender im MF- oder LW-Bereich beschrieben; dabei handelt es sich um extrem vereinfachte Empfänger, die mit einer Krona-Batterie betrieben werden und sich in Teilnehmerlautsprechergehäusen befinden, die einen Lautsprecher und einen Transformator enthalten.

Das schematische Diagramm des Empfängers ist in Abbildung 1A dargestellt. Sein Eingangskreis besteht aus der Spule L1, dem Kondensator cl und einer daran angeschlossenen Antenne. Durch Ändern der Kapazität C1 oder der Induktivität Ll wird die Schaltung auf einen Sender abgestimmt. Die HF-Signalspannung von einem Teil der Spulenwindungen wird der Diode VD1 zugeführt, die als Detektor fungiert. Vom variablen Widerstand 81, der die Last des Detektors und der Lautstärkeregelung darstellt, wird der Basis VT1 Niederfrequenzspannung zur Verstärkung zugeführt. Die negative Vorspannung an der Basis dieses Transistors wird durch die konstante Komponente des erfassten Signals erzeugt. Der Transistor VT2 der zweiten Stufe des Niederfrequenzverstärkers ist direkt mit der ersten Stufe verbunden.

Die von ihm verstärkten niederfrequenten Schwingungen gelangen über den Ausgangstransformator T1 zum Lautsprecher B1 und werden in akustische Schwingungen umgewandelt. Die Empfängerschaltung der zweiten Option ist in der Abbildung dargestellt. Der nach dieser Schaltung aufgebaute Empfänger unterscheidet sich von der ersten Option nur dadurch, dass sein Niederfrequenzverstärker Transistoren unterschiedlicher Leitfähigkeitstypen verwendet. Abbildung 1B zeigt ein Diagramm der dritten Version des Empfängers. Seine Besonderheit ist die positive Rückkopplung mit der L2-Spule, die die Empfindlichkeit und Selektivität des Empfängers deutlich erhöht.

Zur Stromversorgung jedes Empfängers wird eine Batterie mit einer Spannung von -9 V verwendet, zum Beispiel „Krona“, oder sie besteht aus zwei 3336JI-Batterien oder einzelnen Elementen; es ist wichtig, dass im Gehäuse des Teilnehmerlautsprechers, in dem sich der Empfänger befindet, genügend Platz vorhanden ist ist zusammengebaut. Während am Eingang kein Signal anliegt, sind beide Transistoren nahezu geschlossen und die Stromaufnahme des Empfängers im Ruhezustand überschreitet nicht 0,2 Ma. Der maximale Strom bei höchster Lautstärke beträgt 8-12 Ma. Bei der Antenne handelt es sich um einen etwa fünf Meter langen Draht, und die Erdung erfolgt durch einen in den Boden getriebenen Stift. Bei der Auswahl einer Empfängerschaltung müssen Sie die örtlichen Gegebenheiten berücksichtigen.

In einer Entfernung von etwa 100 km zum Radiosender ist mit der oben genannten Antenne und Erdung ein Lautempfang durch Empfänger gemäß den ersten beiden Optionen möglich, bis zu 200 km - dem Schema der dritten Option. Beträgt die Entfernung zur Station nicht mehr als 30 km, kommt man mit einer Antenne in Form eines 2 Meter langen Drahtes und ohne Erdung aus. Die Empfänger werden durch volumetrischen Einbau in die Gehäuse von Teilnehmerlautsprechern montiert. Bei der Erneuerung des Lautsprechers müssen ein neuer Lautstärkereglerwiderstand in Kombination mit dem Netzschalter und die Installation von Buchsen für die Antenne und Erdung eingebaut werden, während der Trenntransformator als T1 verwendet wird.

Empfängerschaltung. Die Spule des Eingangskreises ist auf ein Stück Ferritstab mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 80 mm gewickelt. Die Spule ist auf einen Papprahmen gewickelt, so dass sie sich mit etwas Reibung entlang der Stange bewegen kann. Um DV-Radiosender zu empfangen, muss die Spule 350 Windungen PEV-2-0,12-Draht enthalten, mit einem Abgriff in der Mitte. Für den Betrieb im CB-Bereich müssen 120 Windungen mit einem Abgriff in der Mitte desselben Drahtes vorhanden sein; die Rückkopplungsspule für den Empfänger der dritten Option ist auf eine Konturspule gewickelt, sie enthält 8-15 Windungen. Transistoren müssen mit einer Verstärkung Vst von mindestens 50 ausgewählt werden.

Transistoren können beliebige niederfrequente Germaniumtransistoren mit geeigneter Struktur sein. Der Transistor der ersten Stufe muss einen möglichst geringen Sperrkollektorstrom haben. Die Rolle eines Detektors kann jede Diode der Serien D18, D20, GD507 und anderer Hochfrequenzserien übernehmen. Der Widerstand zur variablen Lautstärkeregelung kann von beliebiger Art sein, mit einem Schalter und einem Widerstand von 50 bis 200 Kilo-Ohm. Es ist auch möglich, einen Standardwiderstand des Teilnehmerlautsprechers zu verwenden, üblicherweise werden Widerstände mit einem Widerstandswert von 68 bis 100 kOhm verwendet. In diesem Fall müssen Sie einen separaten Netzschalter vorsehen. Als Schleifenkondensator wurde ein Trimmer-Keramikkondensator KPK-2 verwendet.

Empfängerschaltung. Es ist möglich, einen variablen Kondensator mit einem Feststoff- oder Luftdielektrikum zu verwenden. In diesem Fall können Sie einen Abstimmknopf in den Empfänger stecken und bei ausreichend großer Überlappung des Kondensators (bei einem Zweiteiler können Sie zwei Teile parallel schalten, die maximale Kapazität verdoppelt sich die maximale Kapazität) können Sie Sender im Empfänger empfangen LW- und SW-Bereich mit einer Mittelwellenspule. Vor dem Abstimmen müssen Sie den Stromverbrauch der Stromquelle bei abgeklemmter Antenne messen. Wenn er mehr als ein Milliampere beträgt, ersetzen Sie den ersten Transistor durch einen Transistor mit einem niedrigeren Sperrkollektorstrom. Dann müssen Sie die Antenne anschließen und den Empfänger durch Drehen des Rotors des Schleifenkondensators und Bewegen der Spule entlang der Stange auf einen der leistungsstarken Sender einstellen.

Konverter zum Empfang von Signalen im 50-MHz-Bereich. Der ZF-NF-Transceiverpfad ist für den Einsatz in letzterer Superheterodynschaltung mit Einzelfrequenzumsetzung vorgesehen. Als Zwischenfrequenz wird 4,43 MHz gewählt (Quarz aus Videogeräten wird verwendet)

Magnetische Ferritantennen zeichnen sich durch ihre geringe Größe und ihre gut definierte Richtwirkung aus. Der Antennenstab sollte horizontal und senkrecht zur Richtung des Radios positioniert werden. Mit anderen Worten: Die Antenne empfängt keine Signale von den Enden des Stabes. Darüber hinaus sind sie unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen, was besonders in Großstädten von Vorteil ist, wo das Ausmaß solcher Störungen hoch ist.

Die Hauptelemente einer Magnetantenne, in den Diagrammen mit den Buchstaben MA oder WA bezeichnet, sind eine auf einen Rahmen aus Isoliermaterial gewickelte Induktorspule und ein Kern aus ferromagnetischem Hochfrequenzmaterial (Ferrit) mit hoher magnetischer Permeabilität.

Empfängerschaltung. Nicht standardmäßiger Detektor

Seine Schaltung unterscheidet sich von der klassischen vor allem durch einen Detektor, der auf zwei Dioden und einem Koppelkondensator aufgebaut ist, wodurch Sie die optimale Schaltungslast für den Detektor auswählen und dadurch maximale Empfindlichkeit erzielen können. Mit einer weiteren Verringerung der Kapazität C3 wird die Resonanzkurve der Schaltung noch steiler, d. h. die Selektivität steigt, die Empfindlichkeit nimmt jedoch etwas ab. Der Schwingkreis selbst besteht aus einer Spule und einem variablen Kondensator. Auch die Induktivität der Spule kann durch Ein- und Ausfahren des Ferritstabes in weiten Grenzen variiert werden.

Prolog.

Ich habe zwei Multimeter und beide haben den gleichen Nachteil: Sie werden mit einer 9-Volt-Krona-Batterie betrieben.

Ich habe immer versucht, eine frische 9-Volt-Batterie auf Lager zu haben, aber aus irgendeinem Grund stellte sich heraus, dass die Krona entweder funktionsunfähig war oder nur eine Weile hielt, wenn etwas mit einer höheren Genauigkeit als der eines Zeigerinstruments gemessen werden musste wenige Betriebsstunden.

Das Verfahren zum Wickeln eines Impulstransformators.

Es ist sehr schwierig, eine Dichtung auf einen so kleinen Ringkern aufzuwickeln, und das Aufwickeln eines Drahtes auf einen blanken Kern ist umständlich und gefährlich. Die Aderisolierung kann durch die scharfen Kanten des Rings beschädigt werden. Um Schäden an der Isolierung zu vermeiden, stumpfen Sie die scharfen Kanten des Magnetkreises wie beschrieben ab.

Um zu verhindern, dass die Windungen beim Verlegen des Drahtes „auseinanderlaufen“, ist es sinnvoll, den Kern vor dem Wickeln mit einer dünnen Schicht „88N“-Kleber zu bedecken und zu trocknen.

Zunächst werden die Sekundärwicklungen III und IV gewickelt (siehe Wandlerdiagramm). Sie müssen gleichzeitig in zwei Drähte gewickelt werden. Die Spulen können mit Kleber befestigt werden, zum Beispiel „BF-2“ oder „BF-4“.

Ich hatte keinen passenden Draht und anstelle eines Drahtes mit einem berechneten Durchmesser von 0,16 mm habe ich einen Draht mit einem Durchmesser von 0,18 mm verwendet, was zur Bildung einer zweiten Schicht mit mehreren Windungen führte.

Dann werden, ebenfalls in zwei Drähten, die Primärwicklungen I und II gewickelt. Die Windungen der Primärwicklungen können auch mit Kleber befestigt werden.

Ich habe den Konverter mit der Klappmontagemethode zusammengebaut, nachdem ich zuvor die Transistoren, Kondensatoren und den Transformator mit Baumwollfaden verbunden hatte.

Der Eingang, der Ausgang und der gemeinsame Bus des Konverters wurden mit einem flexiblen Litzendraht verbunden.

Konverter einrichten.

Möglicherweise ist eine Abstimmung erforderlich, um den gewünschten Ausgangsspannungspegel einzustellen.

Ich habe die Windungszahl so gewählt, dass bei einer Batteriespannung von 1,0 Volt die Leistung des Wandlers etwa 7 Volt betragen würde. Bei dieser Spannung leuchtet die Batterieanzeige im Multimeter auf. So verhindern Sie, dass der Akku zu tief entladen wird.

Wenn anstelle der vorgeschlagenen KT209K-Transistoren andere verwendet werden, muss die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators ausgewählt werden. Dies liegt an der unterschiedlichen Größe des Spannungsabfalls an den pn-Übergängen verschiedener Transistortypen.

Ich habe diese Schaltung mit KT502-Transistoren mit unveränderten Transformatorparametern getestet. Die Ausgangsspannung ist um etwa ein Volt gesunken.

Sie müssen auch bedenken, dass die Basis-Emitter-Übergänge von Transistoren auch Ausgangsspannungsgleichrichter sind. Daher müssen Sie bei der Auswahl von Transistoren auf diesen Parameter achten. Das heißt, die maximal zulässige Basis-Emitter-Spannung muss größer sein als die erforderliche Ausgangsspannung des Wandlers.

Wenn keine Erzeugung erfolgt, überprüfen Sie die Phasenlage aller Spulen. Die Punkte im Wandlerdiagramm (siehe oben) markieren den Beginn jeder Wicklung.

Um Verwirrung bei der Phaseneinstellung der Spulen des Ringmagnetkreises zu vermeiden, nehmen Sie als Anfang aller Wicklungen Zum Beispiel Alle Leitungen kommen von unten heraus, und jenseits des Endes aller Wicklungen kommen alle Leitungen von oben heraus.

Endmontage eines Pulsspannungswandlers.

Vor der Endmontage wurden alle Elemente des Stromkreises mit Litzendraht verbunden und die Fähigkeit des Stromkreises, Energie zu empfangen und zu übertragen, getestet.

Um Kurzschlüsse zu verhindern, wurde der Impulsspannungswandler auf der Kontaktseite mit Silikondichtstoff isoliert.

Anschließend wurden alle Strukturelemente in die Krona-Karosserie eingebaut. Um zu verhindern, dass die Frontabdeckung mit dem Stecker im Inneren versinkt, wurde zwischen Vorder- und Rückwand eine Zelluloidplatte eingelegt. Anschließend wurde die Rückseite mit „88N“-Kleber befestigt.

Um den modernisierten Krona aufzuladen, mussten wir ein zusätzliches Kabel mit einem 3,5-mm-Klinkenstecker an einem Ende anfertigen. Um die Wahrscheinlichkeit eines Kurzschlusses zu verringern, wurden am anderen Ende des Kabels anstelle ähnlicher Stecker Standard-Gerätesteckdosen installiert.

Verfeinerung des Multimeters.

Das Multimeter DT-830B begann sofort mit dem aktualisierten Krona zu arbeiten. Allerdings musste der M890C+ Tester leicht modifiziert werden.

Tatsache ist, dass die meisten modernen Multimeter über eine automatische Abschaltfunktion verfügen. Das Bild zeigt einen Teil des Multimeter-Bedienfelds, in dem diese Funktion angezeigt wird.

Die automatische Abschaltschaltung funktioniert wie folgt. Bei angeschlossener Batterie wird der Kondensator C10 geladen. Wenn der Strom eingeschaltet wird und der Kondensator C10 über den Widerstand R36 entladen wird, wird der Ausgang des Komparators IC1 auf einem hohen Potential gehalten, was dazu führt, dass die Transistoren VT2 und VT3 eingeschaltet werden. Über den offenen Transistor VT3 gelangt die Versorgungsspannung in den Multimeterkreis.

Wie Sie sehen, müssen Sie für den normalen Betrieb des Stromkreises C10 bereits vor dem Einschalten der Hauptlast mit Strom versorgen, was unmöglich ist, da sich unsere modernisierte „Krona“ im Gegenteil erst einschaltet, wenn die Last erscheint .

Im Allgemeinen bestand die gesamte Modifikation darin, einen zusätzlichen Jumper zu installieren. Für sie wählte ich den Ort, an dem es am bequemsten war, dies zu tun.

Leider stimmten die Bezeichnungen der Elemente im Schaltplan nicht mit den Bezeichnungen auf der Leiterplatte meines Multimeters überein, sodass ich die Punkte für die Installation des Jumpers auf diese Weise gefunden habe. Durch Wählen identifizierte ich den erforderlichen Ausgang des Schalters und identifizierte den +9-V-Strombus mithilfe des 8. Zweigs des Operationsverstärkers IC1 (L358).

Kleine Details.

Es war schwierig, nur eine Batterie zu kaufen. Sie werden meist paarweise oder in Vierergruppen verkauft. Einige Kits, zum Beispiel „Varta“, werden jedoch mit fünf Batterien in einer Blisterpackung geliefert. Wenn Sie so viel Glück haben wie ich, können Sie ein solches Set mit jemandem teilen. Ich habe die Batterie für nur 3,3 US-Dollar gekauft, während eine „Krona“ zwischen 1 und 3,75 US-Dollar kostet. Es gibt zwar auch „Kronen“ für 0,5 $, aber die sind völlig tot geboren.

Ein Diagramm eines regenerativen Mittelwellenempfängers von V. T. Polyakov fiel mir ins Auge. Um den Betrieb von Regeneratoren im Mittelwellenbereich zu testen, wurde dieser Empfänger hergestellt.

Die ursprüngliche Schaltung dieses regenerativen Funkempfängers für den Betrieb im Mittelwellenbereich sieht folgendermaßen aus:

Auf dem Transistor VT1 ist eine Regenerationskaskade aufgebaut, der Regenerationsgrad wird durch den Widerstand R2 geregelt. Der Detektor wird mit den Transistoren VT2 und VT3 zusammengebaut. Ein ULF wird aus den Transistoren VT4 und VT5 zusammengesetzt und ist für den Betrieb mit hochohmigen Kopfhörern ausgelegt.

Der Empfang erfolgt über eine Magnetantenne. Die Abstimmung des Senders erfolgt über einen variablen Kondensator C1. Eine ausführliche Beschreibung dieses Funkempfängers sowie die Vorgehensweise zur Einrichtung finden Sie im CQ-QRP-Magazin Nr. 23.

Beschreibung des von mir hergestellten regenerativen Mittelwellen-Funkempfängers.

Wie üblich nehme ich bei den Designs, die ich wiederhole, immer kleine Änderungen am ursprünglichen Design vor. Um den Lautempfang zu gewährleisten, kommt in diesem Fall ein Niederfrequenzverstärker auf dem TDA2822M-Chip zum Einsatz.

Die Endschaltung meines Receivers sieht so aus:

Die verwendete Magnetantenne besteht aus einem vorgefertigten Funkempfänger auf einem 200 mm langen Ferritstab.

Die Langwellenspule wurde als unnötig entfernt. Die Mittelwellen-Konturspule wurde ohne Modifikationen verwendet. Die Kommunikationsspule war kaputt, also habe ich eine Kommunikationsspule neben das „kalte“ Ende der Schleifenspule gewickelt. Die Kommunikationsspule besteht aus 6 Windungen PEL 0,23-Draht:

Dabei ist auf die richtige Phasenlage der Spulen zu achten: Das Ende der Schleifenspule muss mit dem Anfang der Kommunikationsspule verbunden werden, das Ende der Kommunikationsspule wird mit dem gemeinsamen Draht verbunden.

Der Niederfrequenzverstärker besteht aus einer Vorstufe, die auf einem VT4-Transistor vom Typ KT201 aufgebaut ist. Diese Stufe verwendet einen Niederfrequenztransistor, um die Wahrscheinlichkeit einer ULF-Selbsterregung zu verringern. Bei der Einrichtung dieser Kaskade kommt es auf die Auswahl des Widerstands R7 an, um am VT4-Kollektor eine Spannung zu erhalten, die etwa der Hälfte der Versorgungsspannung entspricht.

Der endgültige Niederfrequenzverstärker ist auf einer TDA2822M-Mikroschaltung aufgebaut und nach einer Standardbrückenschaltung angeschlossen. Der Detektor wird mit den Transistoren VT2 und VT3 zusammengebaut und erfordert keine Einstellung.

In der Originalversion wurde der Empfänger nach dem Schema des Autors zusammengebaut. Der Probebetrieb ergab eine unzureichende Empfindlichkeit des Empfängers. Um die Empfindlichkeit des Empfängers zu erhöhen, wurde zusätzlich ein Radiofrequenzverstärker (RFA) auf einem VT5-Transistor montiert. Sein Aufbau besteht darin, durch Auswahl des Widerstands R14 eine Spannung am Kollektor von etwa drei Volt zu erhalten.

Die regenerative Kaskade ist auf einem Feldeffekttransistor KP302B aufgebaut. Beim Einrichten kommt es darauf an, die Quellenspannung mit dem Widerstand R3 auf 2 bis 3 V einzustellen. Stellen Sie danach sicher, dass beim Ändern des Widerstandswerts des Widerstands R2 das Vorhandensein einer Stromerzeugung überprüft wird. In meiner Version erfolgte die Erzeugung, als sich der Schieberegler des Widerstands R2 in der Mittelposition befand. Der Erzeugungsmodus kann auch über den Widerstand R1 ausgewählt werden.

Bei nicht ausreichend lautem Empfang ist es sinnvoll, ein maximal 1 m langes Stück Draht über einen 10 pF-Kondensator an das Gate des Transistors VT1 anzuschließen. Dieses Kabel fungiert als externe Antenne. Die tatsächlichen Gleichstrommodi der Transistoren in meiner Empfängerversion sind im Diagramm dargestellt.

So sieht ein zusammengebauter regenerativer Mittelwellen-Funkempfänger aus:

Der Receiver wurde Ende September und Anfang Oktober 2017 an mehreren Abenden getestet. Es gibt viele Mittelwellen-Radiosender, von denen viele mit ohrenbetäubender Lautstärke empfangen werden. Natürlich hat dieser Receiver auch Nachteile – zum Beispiel überlappen sich in der Nähe befindliche Sender manchmal.

Aber im Großen und Ganzen hat dieser regenerative Mittelwellen-Funkempfänger eine sehr gute Leistung erbracht.

Ein kurzes Video, das die Funktionsweise dieses regenerativen Empfängers demonstriert:

Empfängerplatine. Blick von der Seite der Leiterbahnen. Das Board ist für bestimmte Teile, insbesondere KPI, konzipiert.