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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Autoradio economica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica Al momento, l'efficienza dei ricevitori radio sta diventando sempre più importante: come sapete, molti ricevitori industriali non sono economici, ma nel frattempo, in molte località del paese, le interruzioni di corrente a lungo termine sono diventate all'ordine del giorno. Anche il costo delle batterie con frequenti sostituzioni diventa gravoso. E lontano dalla "civiltà" è semplicemente necessario un ricevitore radio economico. L'autore di questa pubblicazione si proponeva di creare un ricevitore radio economico con un'elevata sensibilità, la capacità di operare nelle bande HF e VHF. Il risultato si è rivelato abbastanza soddisfacente: il ricevitore radio è in grado di funzionare con una singola batteria ed è solo leggermente inferiore in termini di corrente di riposo al progetto descritto in [1]. Il ricevitore rimane operativo quando la tensione di alimentazione scende a 1 V. La sensibilità del ricevitore è molto elevata: non è stato possibile misurarla con precisione a causa della mancanza di apparecchiature di misurazione adeguate. Principali caratteristiche tecniche
Durante i test, il ricevitore ha funzionato quotidianamente per 9 ore al posto dell'altoparlante dell'abbonato. Quando si utilizza l'elemento alcalino tipo LR6 "ALKALINE", il tempo di funzionamento aumenta più volte. La durata di tali elementi raggiunge i 5 anni, il che li rende convenienti per un uso a lungo termine. Per aumentare l'efficienza, il ricevitore doveva essere ottimizzato, rendendo ciascuno dei suoi nodi il più economico possibile. Era chiaro che la potenza principale dell'alimentatore sarebbe stata consumata dall'amplificatore di frequenza audio, ed è stato a questo nodo che è stata prestata particolare attenzione. I test dell'alloggiamento del ricevitore "SOKOL-404" con un altoparlante incorporato 0.5GD-37 hanno dimostrato che per un ascolto individuale confortevole, a volte è sufficiente una potenza di uscita di 1 ... 3 mW e per riprodurre tale segnale con una qualità accettabile, la potenza massima dell'amplificatore non può superare i 30 mW. Per piccole stanze "tranquille", questo valore può essere ridotto di 2-3 volte. Certo, è importante avere un altoparlante ad alta efficienza. I test dimostrano che i driver con un diametro del cono inferiore a 5 cm sono generalmente molto inefficienti, rendendoli inadatti per un ricevitore radio economico. Durante lo sviluppo del circuito, sono state determinate alcune caratteristiche del funzionamento dei transistor che operano in modalità microcorrente. Dalle formule riportate in [2], il transistor a lK = 10 μA ha una grande resistenza intrinseca di emettitore, pari a circa 2,5 kOhm. Con una tale corrente, anche con |h21Э| \u40d 100, la resistenza di ingresso di una cascata assemblata secondo un circuito di emettitore comune raggiunge i 0,4 kOhm, il che consente di applicare con successo la piena inclusione del circuito oscillatorio nel circuito di base del transistor. D'altra parte, la pendenza della caratteristica del transistor a tale corrente non supera XNUMX mA / V, quindi, per ottenere un buon guadagno, la resistenza di carico della cascata dovrebbe essere di diverse decine di kilo-ohm. Se il carico è un circuito oscillatorio, per ottenere una resistenza di risonanza maggiore, è necessario scegliere un valore di induttanza maggiore e un valore di capacità minore. Ciò è particolarmente importante per le cascate UHF. Va inoltre tenuto presente che le proprietà di frequenza dei transistor a una corrente di 10 μA si deteriorano più volte a causa dell'influenza delle capacità interne del transistor. Pertanto, per cascate economiche, dovrebbero essere selezionati transistor con una bassa capacità del collettore e un'alta frequenza di taglio. Il ricevitore radio portato all'attenzione dei lettori è costituito da due percorsi AM e FM indipendenti, che hanno permesso di semplificare al limite il cambio di banda. Può sembrare che il circuito del ricevitore (Fig. 1) sia troppo complicato e contenga molti transistor, ma i transistor in custodie di plastica sono ora più economici dei condensatori.
A seconda delle esigenze, il radioamatore può scegliere per sé solo uno dei percorsi oppure ridurre il numero delle portate. Entrambi i percorsi hanno un'alimentazione stabilizzata di 0,93 V e funzionano su un comune UZCH. Il percorso AM è realizzato sui transistor VT1-VT12. L'URC è assemblato secondo uno schema con un emettitore comune su un transistor VT1. L'oscillatore locale è realizzato secondo il circuito capacitivo a tre punti sul transistor VT2. Quando i contatti dell'interruttore SA1 sono chiusi, le bobine URF L1, L2 e l'oscillatore locale l_3, L4 vengono accese in parallelo in ciascuna coppia, che corrisponde al funzionamento nella sottobanda KV-2. Il transistor VT3 svolge le funzioni di un mixer. Lo schema della sua inclusione non è convenzionale, tuttavia è già stato utilizzato in [1]. La base e il collettore sono collegati tra loro tramite corrente continua. In questo caso, la tensione all'emettitore del transistor è determinata dalla giunzione p-n aperta del mitter di base ed è di circa 0,5 V. Questa tensione è la potenza per il circuito del collettore. Poiché a basse correnti la tensione di saturazione del transistor è solitamente di 0,1 ... 0,2 V, il transistor crea un'oscillazione di tensione fino a 0,3 V sul carico, il che è abbastanza in questo caso. Pertanto, la corrente consumata dallo stadio è determinata solo dalla resistenza del resistore nell'emettitore del transistor. Un segnale IF con una frequenza di 465 kHz viene inviato direttamente attraverso un filtro a doppio circuito alla base del transistor VT4, che, come già notato, ha un'elevata impedenza di ingresso e il circuito quasi non si shunt. Le prime tre cascate dell'IF sono alimentate tramite il transistor VT10, che, insieme al transistor VT11, funziona nell'amplificatore AGC. All'aumentare della tensione all'uscita del rivelatore, aumenta anche la tensione all'emettitore del transistor VT11. Ciò porta ad una chiusura parziale del transistor VT10 e il guadagno delle prime tre cascate dell'IF viene ridotto. Per ricevere segnali da stazioni radioamatoriali nella banda dei 14 MHz, il ricevitore dispone di un oscillatore locale telegrafico su un transistor VT8, che consuma una corrente di circa 3 μA. Disattivarlo con l'interruttore SA2. Ci sono solo tre circuiti IF installati nel percorso, ma hanno tutti un'impostazione abbastanza nitida, fornendo la selettività e la sensibilità desiderate. Tuttavia, la selettività può essere facilmente aumentata installando un altro circuito simile al posto del resistore R9. In questo caso, è meglio ridurre la resistenza del resistore R8 a 22-24 kOhm. Una cascata UZCH preliminare è assemblata sul transistor VT12, che amplifica il segnale al livello di sensibilità dell'UZCH principale. Il percorso AM è stato testato con diverse bobine a frequenze da 3 a 30 MHz. Per modificare i limiti dei sottointervalli KB, è sufficiente modificare il numero di spire delle bobine L1-L4. Il percorso FM è assemblato su transistor VT13-VT24 con una bassa frequenza intermedia e un rilevatore di conteggio. Questa opzione presenta lo svantaggio della doppia sintonizzazione su ciascuna stazione radio, ma questo principio è abbastanza facile da implementare in modalità economica. Allo stesso tempo, la selettività del percorso si è rivelata sufficiente per ricevere i segnali di stazioni radio di alta qualità e senza interferenze, che differiscono in frequenza di soli 300 kHz. L'URF del percorso FM è realizzato su un transistor VT13 secondo uno schema di base comune. I contorni dell'URF e dell'oscillatore locale sono completamente identici, poiché operano quasi alla stessa frequenza. Carico miscelatore - resistenza R26. Il condensatore C42 chiude efficacemente il carico alle alte frequenze e il segnale di frequenza intermedia filtrato con una banda di 50 ... 100 kHz viene amplificato da un amplificatore IF a cinque stadi realizzato su transistor VT16 - VT20. A causa dell'influenza delle capacità interne dei transistor, l'amplificazione delle cascate diminuisce rapidamente con l'aumentare della frequenza, il che forma naturalmente la risposta in frequenza necessaria. Per ottenere una larghezza di banda sufficiente, i transistor nell'IF vengono utilizzati con una bassa capacità del collettore, altrimenti la larghezza di banda potrebbe essere troppo stretta, il che porterà a una distorsione non lineare del segnale modulante. Per ampliare la banda si può aumentare la corrente attraverso i transistor riducendo proporzionalmente i valori delle resistenze R29, R30, R32, R34, R36 e R38. I condensatori nel booster hanno un effetto sulla formazione della risposta in frequenza, quindi i loro valori non dovrebbero essere cambiati molto. L'UFC amplifica il segnale a un livello di almeno 0,2 V. Un formatore di impulsi è assemblato sui transistor VT21 e VT22. In assenza di segnale, il transistor VT21 è aperto alla saturazione, la tensione sul suo collettore è bassa e il transistor VT22 è chiuso in modo sicuro. Semicicli negativi del segnale IF chiudono leggermente il transistor VT21, mentre VT22 si apre. Di conseguenza, sul resistore R41 si formano impulsi rettangolari di grande ampiezza. Questi impulsi sono differenziati dal circuito C53, VD2. Si forma così sul diodo VD2 una sequenza di brevi impulsi di uguale durata, la cui frequenza di ripetizione varia secondo la legge di modulazione. Aprendo il transistor VT23 del rilevatore di frequenza, gli impulsi vengono attenuati dal filtro C54R43C55, trasformandosi in un segnale di frequenza audio. Quindi entra nella fase di preamplificazione sul transistor VT24. La capacità del condensatore C56 è scelta per attenuare le frequenze inferiori a 200 Hz, che l'altoparlante continua a non riprodurre.Tali frequenze non fanno altro che sovraccaricare inutilmente il convertitore di frequenza ultrasonico, la cui potenza è già limitata, e causare un aumento del consumo di corrente. Da queste considerazioni vengono selezionate anche le capacità dei condensatori C32 e C58. UZCH è assemblato su transistor VT25, VT29 - VT33. La sua modalità di funzionamento determina la tensione al collettore del transistor VT25. Questo transistor è alimentato in parte da un regolatore di tensione attraverso il resistore R48, e in parte da una batteria attraverso il resistore R53. In base al rapporto tra le resistenze di questi resistori, è stato possibile mantenere la simmetria della limitazione del segnale sinusoidale quando la tensione di alimentazione è cambiata da 1,6 a 1,0 V. Il regolatore di tensione è montato sui transistor VT26 - VT28 e mantiene una tensione di 0,93 V in uscita quando la batteria viene scaricata a 1 V. I transistor VT1 e VT3 possono essere sostituiti con KT3127A, KT326A e con risultati leggermente peggiori - KT326B. I transistor VT4 - VT7 e VT9 devono avere una piccola capacità del collettore e h21E almeno 50. I transistor VT10 e VT11 hanno h21E almeno 250. Il transistor KT361V funziona bene in un oscillatore locale telegrafico. Nel percorso FM, i requisiti per i transistor IF sono gli stessi del percorso AM. Invece di KT339G, i transistor KT368 o KT316 funzionano bene, così come quelli con una capacità del collettore non superiore a 2 pF. In casi estremi, è del tutto possibile utilizzare transistor con una capacità di 6 pF, ad esempio KT3102B, ma allo stesso tempo la corrente del collettore di ciascuno di questi stadi dovrebbe essere triplicata, riducendo la resistenza di carico. L'economia complessiva dopo questo diminuirà leggermente. Come VT13-VT15, i transistor del tipo KT363 funzionano meglio, ma con risultati leggermente peggiori, è possibile utilizzare KT3128A, KT3109A. Nel rilevatore di frequenza possono essere utilizzati GT309, GT310 con un basso valore Ico. Quando il condensatore C53 è spento, la corrente di dispersione del transistor dovrebbe creare una caduta di tensione attraverso il resistore R42 non superiore a 50 mV. In UZCH, invece di VT30-VT33, è possibile utilizzare transistor a bassa frequenza al germanio della conduttività richiesta con h21E di almeno 50, si consiglia di selezionarli in coppia. I transistor VT25-VT29 hanno 21E almeno 200. Ciò è particolarmente vero per il transistor VT26. Invece, puoi usare KT3107I, KT350A. I condensatori di ossido devono avere una corrente di dispersione minima, in particolare C64 e C65. I condensatori come K52-16 funzionano bene. I condensatori di ossido devono essere classificati per 16-25 V e prima dell'installazione devono essere mantenuti alla massima tensione finché la corrente di dispersione non si riduce a pochi microampere. Il blocco KPE viene utilizzato da un'autoradio cinese. I circuiti IF nel percorso AM vengono utilizzati già pronti dal ricevitore radio Souvenir. Altri circuiti con condensatori da 510 pF sono abbastanza applicabili. L'utilizzo di circuiti con capacità maggiore porterà ad una diminuzione del guadagno delle cascate caricate su questi circuiti. Per ripristinare il guadagno, dovrai aumentare il consumo di corrente di questi stadi. Le bobine L1 -L4 sono avvolte su telai di bobine KB dal ricevitore Ocean o simili. L1 e L3 hanno ciascuno 20 giri, e L2 e L4 hanno ciascuno 25 giri di filo PEV-2 0,2 mm. La bobina L4 ha una presa dalla 7a spira, contando dal terminale a terra. La bobina L7 è avvolta su un telaio a quattro sezioni e ha 400 spire di filo PEV-2 da 0,1 mm. Non ha schermo Nel percorso FM le bobine L9-L12 sono avvolte su telai di diametro 4,5 mm con trimmer in ottone. L9 e L11 hanno ciascuno 14 giri, e L10 e L12 hanno ciascuno 15 giri di filo PEV-2 0,3 mm. Switch SA1 tipo PD-2 2P4N dal ricevitore OLIMPIK. Per configurare il ricevitore sono necessari un oscilloscopio, un voltmetro con una resistenza di ingresso di almeno 1 MΩ e un generatore di segnale sinusoidale di 3 ore. Per semplificare la procedura di regolazione, è meglio assemblare prima il ricevitore su una breadboard, saldando le parti su lunghi conduttori tra i binari di alimentazione, e solo dopo la regolazione trasferire le parti già selezionate sul circuito stampato. Il dispositivo non è "capriccioso" e funziona stabilmente sul layout. Lo stabilizzatore di tensione richiede la selezione del resistore R52 in base alla tensione di uscita di 0,93 ... 0,94 V. In questo caso, invece del carico, è necessario collegare un resistore con una resistenza di 3,3 kOhm. Il condensatore C59 deve essere collegato all'uscita dello stabilizzatore. Va ricordato che dopo la saldatura è necessario attendere 5 minuti affinché le parti si raffreddino e la tensione di uscita si stabilizzi. Quindi viene impostata l'ecografia. All'inizio è meglio non saldare i resistori R59 e R60. In questo caso, la corrente di riposo dell'amplificatore può raggiungere 1 ... 1.5 mA. Selezionando il resistore R47, è necessario ottenere la simmetria di limitare il segnale sinusoidale all'uscita del convertitore di frequenza ad ultrasuoni. Successivamente, vengono selezionati i resistori R59 e R60, a partire da un valore nominale di 30 kOhm. Le resistenze dei resistori si riducono gradualmente, in seguito all'aumento della distorsione a gradino e alla diminuzione della corrente di riposo. Dovresti scegliere tu stesso una qualità del suono accettabile con una corrente di riposo minima. La corrente di riposo dell'autore era di 110 μA. Quindi, modificando la tensione di alimentazione da 1,6 a 1 V, è necessario assicurarsi che la limitazione del segnale sinusoidale rimanga simmetrica, altrimenti sarà necessario selezionare i resistori R48 e R53. Dopo aver assemblato il percorso AM, è necessario misurare la tensione AGC sul condensatore C16. Non dovrebbe essere inferiore a 0,8 V. Per aumentarlo, è necessario ridurre la resistenza del resistore R17 del 10 ... 20% o selezionare un transistor VT10 con un valore elevato h21E- Dopo che IF inizia a funzionare, è necessario regolare l'oscillatore locale. Per farlo funzionare subito, devi prima aumentare il suo consumo di corrente. Per fare ciò, la resistenza del resistore R4 viene ridotta a 3,3 kOhm e il ricevitore viene sintonizzato in base al segnale GSS o in base alle stazioni radio ricevute. È conveniente sintonizzare i circuiti in base alla tensione AGC minima sul condensatore C16. Dopo aver completato la messa a punto del percorso, è necessario aumentare la resistenza del resistore R4 a un valore tale al quale l'oscillatore locale sia eccitato in modo affidabile sull'intero intervallo di frequenze. Anche l'oscillatore locale del telegrafo viene regolato allo stesso modo. Stabilire il tratto FM è facile. Toccando la base del transistor VT16, puoi verificare che l'amplificatore IF funzioni. L'oscillatore locale viene regolato allo stesso modo del percorso AM. Dopo aver raggiunto la ricezione delle stazioni radio, è necessario ridurre la capacità di comunicazione con l'antenna in modo che la ricezione si deteriori. Ciò consentirà di far risuonare le bobine L10 e L9. Va ricordato che è necessario prima regolare la gamma VHF-1 quando i contatti SA1 sono aperti e le bobine L10 e L12 devono essere regolate. Successivamente, chiudendo i contatti SA1, regolare la gamma VHF-2 con le bobine L9 e L11. Come alloggiamento per il ricevitore, è possibile utilizzare qualsiasi produzione industriale con un altoparlante sufficientemente grande con una resistenza della bobina mobile di almeno 8 ohm. L'autore ha utilizzato una custodia con un altoparlante del ricevitore Sokol-404. Fatti salvi i principi elementari del cablaggio stampato, puoi essere certo delle buone prestazioni del ricevitore. In assenza di esperienza, il posizionamento delle parti sul tabellone può ripetere il loro posizionamento secondo il diagramma schematico. Un esempio di montaggio per la custodia selezionata è mostrato in fig. 2.
Alcuni radioamatori realizzano circuiti stampati in fibra di vetro a doppia faccia, e da un lato il rivestimento in rame viene lasciato solido e collegato a un filo comune per una migliore schermatura.Per quanto riguarda il ricevitore descritto, l'autore raccomanda vivamente di non farlo. In questo caso, la capacità di installazione risulterà così grande che anche le prestazioni della struttura saranno molto dubbie. Bisogna anche fare attenzione all'effetto "microfono" che si osserva spesso nei ricevitori radio con bande ad alta frequenza. Se necessario, è possibile inserire nel ricevitore le gamme di onde medie o lunghe, fornendo il circuito di commutazione necessario e un convertitore di frequenza aggiuntivo. Il collettore del transistor di miscelazione può essere semplicemente collegato al collettore VT3. I circuiti, leggermente modificati, così come i dati della bobina possono essere utilizzati dalla pubblicazione [1]. In questo caso la tensione di alimentazione va applicata ad uno solo dei mixer. I test del ricevitore hanno dimostrato che la qualità del suo lavoro non è inferiore ai progetti industriali. In banda VHF il ricevitore ha un buon suono, in HF è da notare il suo basso rumore intrinseco. Nella banda dei 14 MHz, un'antenna telescopica può ricevere molte stazioni radioamatoriali. Letteratura
Autore: S.Martynov, Togliatti, regione di Samara
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Commenti sull'articolo: Sergey Martynov, sergej_52@inbox.ru L'autore del ricevitore può dare consigli sul montaggio e la regolazione del ricevitore, rispondere alle domande.
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