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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricevitore super economico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica I ricevitori economici che pilotano gli altoparlanti descritti nella letteratura radioamatoriale hanno potenza. consumato in modalità silenziosa, da pochi a decine di milliwatt. La potenza di uscita massima dei ricevitori economici di solito non è inferiore a 50 mW. Tuttavia, è possibile progettare ricevitori che consumano energia nell'ordine di 100 μW. Questi ricevitori possono suonare stanze piccole (<20m2) con bassi livelli di rumore. Nonostante il design di ricevitori ultra economici non sia stato sviluppato, è possibile trovare esempi di tali ricevitori. Si tratta principalmente di ricevitori ad alta voce alimentati dall'energia di campo di una vicina stazione radio Un buon esempio di ricevitore ultra efficiente alimentato da una capsula telefonica è il ricevitore di piccole dimensioni descritto in (1). Quanta potenza è necessaria per ascoltare le trasmissioni radiofoniche in una piccola stanza? Si è riscontrato sperimentalmente che, a seconda delle condizioni di ascolto, in una stanza con una superficie di circa 16 m2, si possono ascoltare trasmissioni radiofoniche con una potenza minima fornita all'altoparlante, dell'ordine di 10...1000 μW . Nell'altoparlante sono state installate due teste di tipo 1 GD-40. Il livello del segnale è stato valutato visivamente utilizzando un oscilloscopio collegato in parallelo all'altoparlante. La potenza necessaria per l'ascolto dipende principalmente dalla presenza di rumore e correnti d'aria, nonché dalla distanza tra l'ascoltatore e l'altoparlante. Naturalmente queste stime sono soggettive, ma danno un'idea di che tipo di potenza abbiamo a che fare quando si ascoltano tranquillamente i programmi in una piccola stanza. Durante lo sviluppo del ricevitore descritto, l'obiettivo era quello di realizzare un ricevitore ad amplificazione diretta con un consumo energetico minimo. Sono state sviluppate due opzioni. Il primo è con un'antenna in ferrite e un UHF risonante (3 transistor). Lo svantaggio di questa opzione è la stretta larghezza di banda UHF a lunghe lunghezze d'onda. La seconda opzione è un ricevitore senza UHF. ma con un'antenna a telaio con un'area di circa 1 m, la qualità della ricezione in questo caso è migliorata. Lo schema della seconda versione del ricevitore è mostrato in fig. 1.
La corrente di riposo del ricevitore è di 20 μA, a un volume medio, la corrente consumata è compresa tra 35 e 60 μA. Con un consumo medio di corrente di 50 μA, la potenza di picco dell'altoparlante raggiunge 100 ... 120 μW. La tensione di alimentazione è di 2.5 ... 3 V. Durante i test, il ricevitore ha fornito la ricezione di tre stazioni nella gamma LW, la più vicina delle quali si trovava a una distanza di 120 km. Il filtro passa-banda formato dagli elementi WA1, C1, C2, L1, C3 fornisce al ricevitore una buona selettività e una larghezza di banda sufficiente. All'ingresso del rivelatore a transistor, il livello del segnale RF raggiunge 10...15 mV, il rivelatore AM basato sul transistor VT1 secondo lo schema di V. Polyakov [2] funziona abbastanza bene a correnti di diversi microampere. La preamplificazione del segnale a bassa frequenza avviene in cascata sui transistor VT2, VT3, VT4, VT5. Il circuito utilizzato con un carico dinamico contatore consente di regolare il consumo di corrente con un solo resistore R7. I condensatori C9 e C11 sono progettati per aumentare le frequenze superiori del segnale a bassa frequenza. Lo stadio di uscita sui transistor VT6, VT7, VT8, VT9 funziona in modalità di classe AB. Con l'impostazione corretta della corrente di riposo VT8, VT9, tale cascata fornisce una qualità del suono abbastanza buona. Il guadagno di tensione della cascata è 4...6. Il trasformatore T1 è necessario per abbinare lo stadio di uscita del convertitore di frequenza ultrasonico e le teste dell'altoparlante BA1, BA2. La resistenza di carico del ricevitore ad ultrasuoni ultra efficiente può essere compresa tra centinaia di ohm e decine di kilo-ohm. La potenza di uscita massima dell'UZCH è di circa 120 μW. I transistor VT2..VT5, VT8, VT9 sono selezionati con un rapporto di trasferimento corrente di 120..200. L'antenna ad anello ha 15 giri con un'area di circa 1 M. Il filo è PEV 0,35. La bobina L1 è avvolta su un'asta di ferrite standard lunga 160 mm. contiene 200 turni con un tocco dal 60° turno. Come trasformatore T1, è stato utilizzato un trasformatore riavvolto TV31-9 (da televisori a tubo). Nell'avvolgimento primario - 2200 + 600 giri, nel secondario - 130 giri (PEV 0,4). Le teste degli altoparlanti 1GD-40R sono installate in una piccola scatola senza parete posteriore. I diffusori sono aperti. Si consiglia di iniziare la messa a punto del ricevitore sintonizzando i circuiti WA1, C2 e L1, C3 sulla frequenza della stazione radio. Questo può essere fatto con un oscilloscopio o un millivoltmetro. La tensione del segnale all'uscita della bobina L1 dovrebbe essere 5..20 mV. A valori elevati, sono possibili distorsioni nel rivelatore. I resistori regolati R1, R7 impostano il consumo di corrente ottimale del rilevatore e lo stadio preliminare del convertitore di frequenza ultrasonico. Dopo la messa a punto, possono essere sostituiti con resistori fissi. La regolazione dello stadio di uscita è ridotta all'impostazione della corrente di riposo dei transistor VT8, VT9 con un resistore di regolazione R10. Per raggiungere i valori più bassi della corrente assorbita, la corrente di riposo è impostata pari a 5..10 μA. Quando la tensione di alimentazione cambia, la corrente di riposo dovrà essere regolata, ma molto raramente, forse una volta ogni pochi mesi. Se la regolazione è indesiderabile, possiamo consigliare di impostare la corrente di riposo nell'intervallo 100 ... 150 μA. Esperimenti con il ricevitore descritto hanno dimostrato che una batteria di vecchie celle galvaniche usate può essere utilizzata come fonte di alimentazione.Una batteria era composta da quattro vecchie celle di tipo 316 con una tensione totale di 3 V. Il ricevitore funzionava da tale fonte per circa due mesi senza spegnere l'alimentazione: circa 8 ore al giorno - a volume medio, e il resto del tempo - in modalità silenziosa. Da uno ionistor caricato a 3 V con una capacità di 1 F, il ricevitore ha funzionato per più di 6 ore Secondo i calcoli, da due nuove celle di tipo 316, il ricevitore dovrebbe funzionare per circa 10000 ore, ovvero le batterie possono essere sostituite ogni pochi anni. È necessario ricordare ancora una volta che il ricevitore descritto è destinato al funzionamento in una piccola stanza in assenza di rumore, non è necessario pensare che il ricevitore produca suoni alla soglia dell'udito. Il volume è tale da mantenere una buona intelligibilità delle trasmissioni ad una distanza di 5..6 m dall'altoparlante.Se necessario, la potenza di uscita può essere aumentata. Come trasformatore T1, è stato testato il trasformatore di uscita del ricevitore Alpinist 405. Il suo schema di collegamento è mostrato in Fig.2. In questo caso, la corrente di riposo dei transistor di uscita doveva essere aumentata a 80..100 µA. Il consumo medio di corrente del ricevitore era compreso tra 300 e 600 μA, a seconda del volume. La potenza di uscita è aumentata a 1,8...2 mW.
Nel ricevitore descritto, il limite di economia non è stato ancora raggiunto. Qual è questo limite? Chi si occuperà dello sviluppo di un ricevitore con un'efficienza da record? Letteratura
Autore: I. Gilmanov, Sterlitamak, Bashkortostan
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