Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica

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Ricevitore radio rivelatore... Per molti decenni è stato uno dei primi progetti indipendenti eseguiti dai radioamatori principianti. È qui che inizia la tua conoscenza con l'interessante mondo dei dispositivi di ricezione radio. Permette ai giovani appassionati di radio di condurre esperimenti vari ed entusiasmanti nella ricezione di segnali dalle stazioni radio locali. Sembrerebbe che cosa possa essere migliorato in questo dispositivo noto da tempo? Tuttavia, secondo l'autore dell'articolo proposto, le riserve per migliorare le prestazioni del ricevitore rilevatore non sono ancora esaurite.

Nei ricevitori più semplici (Fig. 1a), il circuito oscillante è fortemente caricato dal rilevatore. Sebbene il volume e la sensibilità rimangano abbastanza accettabili, la selettività è insufficiente. A causa della bassa qualità del circuito, spesso vengono ascoltate due o tre stazioni contemporaneamente.

Supponiamo che il ricevitore sia sintonizzato sulla frequenza media della gamma CB (1 MHz). L'induttanza della bobina L1 è di 200 μH, la capacità del condensatore C1 è di 120 pF (valori tipici). La loro reattanza è di circa 1,2 kOhm e la resistenza di risonanza dell'intero circuito è Q volte maggiore. Con un fattore di qualità di progetto (a vuoto) Q = 200, otteniamo 240 kOhm. Per la gamma DV, la resistenza di risonanza del circuito si avvicina al megaohm!

Allo stesso tempo, l'impedenza di ingresso del rilevatore è considerata pari alla metà della resistenza di carico, ovvero cuffie ad alta impedenza con un'impedenza alle frequenze audio di soli 10...15 kOhm (l'impedenza dei telefoni è maggiore di quello indicato sulla custodia a causa dell'induttanza delle capsule telefoniche).

È facile vedere quanto il circuito sia derivato e il suo reale fattore di qualità risulta essere inferiore a 10 (il rapporto tra la resistenza di carico e la reattanza degli elementi del circuito). Indebolindo la connessione tra circuito e rilevatore è possibile aumentare il fattore qualità, e quindi la selettività. Il volume rimarrà praticamente invariato, poiché in un circuito con un fattore di qualità più elevato aumenta anche la tensione del segnale, il che compensa ampiamente la diminuzione del segnale sul rilevatore. La comunicazione viene solitamente regolata collegando il rilevatore alla presa della bobina (Fig. 1, b) e selezionando la posizione della presa.

Fig. 1

Poiché stiamo regolando la connessione, è opportuno ottimizzare anche il circuito. In [1-3] è stato dimostrato che la massima efficienza del circuito dell'antenna si ottiene quando l'antenna è completamente inclusa nel circuito e non è presente alcun condensatore di loop. La sintonizzazione viene eseguita modificando l'induttanza della bobina e la capacità del circuito in questo caso è la capacità dell'antenna. Se l'antenna è grande e la sua capacità è significativa, il condensatore di sintonizzazione deve essere collegato in serie con l'antenna (Fig. 1, b).

Questo ricevitore funziona meglio del precedente ed ha una maggiore selettività, ma... non è molto conveniente regolare il collegamento tra il rilevatore e il circuito, poiché ciò richiederà la realizzazione di una bobina con molte prese. Sì, e la regolazione avviene ancora in modo intermittente.

Esiste un metodo noto per adattare le resistenze utilizzando l'accoppiamento capacitivo, in cui la resistenza capacitiva del condensatore deve essere uguale alla media geometrica di quelli adattati. Nel nostro esempio (240 e 6 kOhm sono coerenti) saranno circa 40 kOhm e la capacità corrispondente sarà di soli 4 pF! Si scopre che la connessione può essere regolata senza problemi con un normale condensatore di sintonizzazione come KPK o KPM.

Fig. 2

Ma il condensatore di accoppiamento interrompe il circuito CC del diodo rivelatore. Per eliminare questo inconveniente è possibile installare un secondo diodo (Fig. 2). A prima vista, otteniamo un rilevatore con il raddoppio della tensione. Infatti, a causa della piccola capacità del condensatore C2, non avviene alcun raddoppio. Durante un semiciclo negativo di oscillazione nel circuito, questo condensatore viene caricato tramite il diodo VD1 e durante un semiciclo positivo trasferisce la sua carica attraverso il diodo VD2 al carico, ovvero ai telefoni BF1, deviati bloccando il condensatore C3 a appianare le increspature.

Minore è la capacità del condensatore C2, minore è la carica e, di conseguenza, l'energia prelevata dal circuito. Il circuito di comunicazione introduce anche una piccola resistenza reattiva (capacitiva) nel circuito, che viene automaticamente compensata quando il circuito è sintonizzato in risonanza con le oscillazioni del segnale ricevuto.

Come L1 nel progetto sperimentale di questo ricevitore, è stata utilizzata una bobina di antenna magnetica a onda lunga, contenente 240 spire di filo PEL 0,2, avvolte in uno strato di spira per girare su un telaio con un diametro di 12 mm. Durante l'installazione, un'asta con un diametro di 10 mm di ferrite 400NN della stessa antenna è stata inserita nel telaio della bobina. La gamma di sintonia è risultata essere da 200 kHz (con il condensatore C1 chiuso e l'asta completamente retratta) a 1400 kHz (con l'asta rimossa e la capacità del condensatore C1 ridotta).

A casa, con una piccola antenna (circa 7 m) e la messa a terra dei tubi del riscaldamento, il ricevitore ha mostrato risultati eccellenti, ricevendo tutte le stazioni radio DV e SV di Mosca senza eccezioni. Regolando l'accoppiamento con il condensatore di sintonia C2 è stato possibile ottenere una selettività sufficiente a volume sonoro normale.

È stato rivelato un altro vantaggio del ricevitore: grazie all'alimentazione di corrente al rilevatore attraverso la grande resistenza capacitiva del condensatore di accoppiamento C2, il "passo" nella caratteristica corrente-tensione dei diodi viene attenuato. A proposito, l'utilità dell'alimentazione di corrente al rilevatore è stata riportata in [4]. Nel nostro ricevitore i diodi al silicio (con soglia di 0,5 V) funzionano quasi altrettanto bene dei diodi al germanio (con soglia di 0,15 V). Inoltre, si è scoperto che è possibile collegare al ricevitore cuffie a bassa impedenza (50-70 Ohm), cosa del tutto inaccettabile nella versione tradizionale. La capacità del condensatore di accoppiamento deve essere leggermente maggiore - fino a 40...50 pF. È vero, il volume del suono sarà inferiore a causa delle perdite significative nella resistenza diretta dei diodi.

Fig. 3

L'elevata sensibilità del rilevatore descritto ai segnali deboli ha suggerito l'idea di testare la versione loopless più semplice del ricevitore (Fig. 3). L'assemblaggio si è rivelato una questione di pochi minuti: tutte le parti erano saldate ai terminali del telefono e l'antenna era un pezzo di cavo di montaggio lungo un metro e mezzo con una clip a coccodrillo all'estremità per appendere il cavo all'albero rami o altri oggetti alti. Il contrappeso (invece della messa a terra) era il cavo telefonico, che aveva una certa capacità Spar verso l'ascoltatore e poi verso terra. Anche in questa versione primitiva era possibile ascoltare il lavoro di alcune delle stazioni radio più potenti.

Questo ricevitore praticamente non percepisce le interferenze a bassa frequenza, ad esempio, dai cavi di alimentazione: sono impedite dalla piccola capacità del condensatore di accoppiamento C1, attraverso il quale viene ricevuto il segnale a radiofrequenza. La corrente di frequenza audio è completamente chiusa nel circuito isolato dei telefoni BF1 e dei diodi VD1, VD2.

Non si può dire che il circuito di un tale ricevitore rappresenti qualcosa di nuovo. Il raddrizzatore a semiponte utilizzato è noto da tempo: veniva utilizzato in un indicatore di campo [5]. A proposito, nulla ti impedisce di utilizzare un ponte intero con quattro diodi, collegandolo a un circuito o ad un'antenna con un piccolo condensatore.

Fig. 4

Un ricevitore simile è già stato descritto in [6], ma sfortunatamente il suo autore ha interpretato in modo errato il principio di funzionamento del ricevitore. Il circuito ricevitore corretto è mostrato in questo articolo in Fig. 4. Si differenzia da quello dell'autore solo per la presenza di una capacità parassita Spar tra i telefoni e la terra, che svolge il ruolo di condensatore di accoppiamento e abbina il circuito al rilevatore. Per una felice coincidenza, la capacità di Spar si è rivelata prossima all'ottimale. Ma l'autore non ne ha tenuto conto! Per quanto riguarda i risultati sperimentali, essi, come risulta dalla pubblicazione in [6], si sono rivelati eccellenti.

In conclusione vorrei ritornare allo schema di Fig. 2 e attirare su di esso l'attenzione dei radioamatori. Questo ricevitore rilevatore ha mostrato risultati eccellenti. Gli esperimenti con esso non sono meno interessanti ed entusiasmanti che con dispositivi elettronici più complessi.

Letteratura

1. Polyakov V. Sull'alimentazione dei ricevitori radio con "energia libera". - Radio, 1997, n. 1, pag. 22, 23.
2. Polyakov V. Radio "Eternamente parlando". - Radio, 1997, n. 5, pag. 23. 24.
3. Polyakov V. Antenne riceventi radio. - Radio, 1998, n. 2, pag. 44-46.
4. Psurtsev V. "Scoperta" di un diodo rivelatore di ampiezza. - Radio, 1986, n. 1, pag. 33-36.
5. Shepelev G. Un semplice indicatore di campo. - Radioamatore, 1993, n. 6, p. 24.
6. Besedin V. Un altro... . - Radioamatore, 1994, n. 6, p. 34.

Autore: V.Polyakov, Mosca

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