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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricevitori rilevatori parlanti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica L’interesse dei radioamatori nell’alimentare i più semplici ricevitori radio con “energia libera”, cioè energia prelevata dall'antenna del ricevitore direttamente dall'aria. Il ricevitore rilevatore progettato dall'autore può fornire la ricezione non solo alle cuffie. La questione di quale potenza di segnale può essere ottenuta da un’antenna e come costruire un ricevitore rilevatore di altoparlanti è già stata discussa negli articoli dell’autore [1,2]. Rimangono tuttavia domande su quanta potenza è necessaria per la ricezione degli altoparlanti e come utilizzare in modo ottimale la potenza del segnale radio ricevuto dall'antenna? Dopo aver frugato tra vecchi libri e riviste di consultazione e convertito unità non di sistema nel sistema SI, possiamo stabilire che per ascoltare normalmente la voce di chi parla a una distanza di 1 m, è necessario un volume dell'emettitore sonoro di circa 60 dB. In questo caso la potenza acustica emessa è di 12,6 μW. Troveremo la potenza elettrica necessaria dividendo la potenza acustica per l'efficienza dell'altoparlante. Per le normali teste sonore domestiche e gli altoparlanti a bassa potenza è circa l'1%. Quindi otteniamo una potenza elettrica dell'ordine di 1 mW. Sei curioso di calcolare quanta energia elettrica è necessaria a specifiche testine per raggiungere un volume di 60 dB? I risultati del calcolo per testine sonore con uscita diversa sono: 0,025GD-2 - 3,6, 0,05GD-1 - 1,8, 1GD-5, 1GD-28, 2GD-7 - 1, 5GD-1, 6GD-1RRZ, 6GD-30 - 0,25 e 8GD-1RRZ - 0,2 mW. Anche da questa piccola selezione si vede chiaramente che sono necessari altoparlanti ad alto rendimento, ed è su questo che dovresti concentrarti. Anche il design acustico delle testine dinamiche ha un enorme impatto sull'uscita; in particolare, maggiore è la dimensione del cabinet, meglio è. Negli esperimenti, l'autore ha utilizzato due teste 4GT-2 in una cassa di legno con un volume di circa 50 litri. Gli altoparlanti a tromba hanno un'efficienza maggiore e, di conseguenza, una potenza tre volte maggiore, in primo luogo grazie al migliore adattamento del sistema elettromeccanico all'ambiente e, in secondo luogo, a causa di una certa direzionalità della radiazione. Ciò è confermato dall'esperienza dei radioamatori nelle descrizioni di tutti i tipi di trombe fatte di carta, cartone e compensato e nella progettazione di altoparlanti di grande successo ad alto rendimento [3]. Un altoparlante a tromba con invertitore di fase ripiegato a “ferro di cavallo” ha fornito un'efficienza di circa il 6% con l'altoparlante 1GD-2,3 e fino al 3,4% alle basse frequenze. Abbiamo quindi stabilito che con un altoparlante altamente sensibile per noi è sufficiente una potenza del segnale 3H di circa 0,2 mW. La seconda parte della nostra "ricerca" riguarderà i circuiti elettrici di un ricevitore rilevatore di altoparlante. L'analisi del funzionamento del rilevatore porta alla conclusione che non è la tensione del segnale 3H rilevato che deve essere amplificata, ma principalmente la corrente, poiché l'amplificazione della tensione porterà inevitabilmente a limitare i picchi del segnale. Ciò ha suggerito l'opportunità di utilizzare un inseguitore di emettitore push-pull su una coppia complementare di transistor, operante in modalità di classe AB e ben noto dalla circuiteria delle frequenze ultrasoniche dei transistor. Ha una maggiore efficienza e consuma meno corrente durante i suoni deboli e le pause, il che consente di accumulare l'energia della portante rilevata e quindi utilizzarla ai picchi del segnale 3H. Un circuito ricevitore con un tale amplificatore è mostrato in fig. uno.
La componente alternata del segnale rilevato viene alimentata attraverso i condensatori di separazione C3, C4 alle basi dei transistor dell'amplificatore e la componente costante viene fornita attraverso l'induttore L2 al condensatore di memorizzazione C5. Non può essere collegato direttamente all'uscita del rilevatore, poiché in questo caso le vibrazioni sonore verrebbero attenuate e soppresse. I parametri dell'induttore non sono critici; va bene qualsiasi induttore o trasformatore con un avvolgimento contenente almeno 2000 spire e una sezione trasversale del nucleo magnetico di almeno 1 cm2. Il rapporto di trasformazione ottimale T1 è risultato essere circa 30 per un carico di quattro ohm. È conveniente utilizzare una piccola "centrale elettrica" - un trasformatore di potenza per ricevitori a transistor con un avvolgimento primario di 220 e un avvolgimento secondario di 6,5...9 V. È possibile selezionare un trasformatore adatto dalle serie TV3 e TVK (suono e trasformatori di uscita a telaio) dai televisori a tubo, forse dovrai riavvolgere l'avvolgimento secondario. Le dimensioni del dispositivo con due nuclei magnetici piuttosto grandi e pesanti del trasformatore e dell'induttore non dovrebbero creare confusione, poiché la grande antenna e il sistema di altoparlanti da pavimento determinano già lo stato della struttura: ovviamente è stazionaria! Il rilevatore-raddrizzatore a onda intera con raddoppio della tensione consente di aumentare la tensione di alimentazione. In questo caso, la distorsione ai picchi dovrebbe essere ridotta e, per caricare in modo completamente simmetrico i diodi del rivelatore e ridurre ulteriormente la distorsione, si è deciso di costruire un amplificatore utilizzando un circuito a ponte. Questa opzione ha permesso di eliminare il condensatore di disaccoppiamento in uscita. Il circuito ricevitore con rilevatore a onda intera, alimentazione bipolare e amplificatore a ponte è mostrato in Fig. 2.
Le semionde positive del segnale ad alta frequenza vengono rilevate dal diodo VD1, livellate dal condensatore C2 e filtrate dall'induttanza a bassa frequenza L2 con condensatore di accumulo C8, creando una tensione di alimentazione positiva. Allo stesso modo, gli elementi VD2, L3, C3 e C9 creano una tensione di alimentazione negativa.I seguaci di emettitori compositi sui transistor VT1, VT2 e VT3, VT4 sono eccitati in antifase da diversi rilevatori, creando un segnale antifase 3H ai terminali del primario avvolgimento del trasformatore di adattamento T1. Proprio come nel progetto precedente, il suo rapporto di trasformazione ottimale si è rivelato essere di circa 30. Ma a causa dell'eccitazione antifase dell'avvolgimento primario da parte di un amplificatore a ponte, la potenza di uscita è maggiore. Lo scopo dei restanti elementi del circuito in Fig. 2 è lo stesso. come in fig. 1. Restano in vigore le raccomandazioni per la scelta degli strozzatori. La configurazione di ricevitori alimentati da energia “gratuita” ha una serie di funzionalità. A differenza di quello convenzionale, questo ricevitore non funziona finché non viene sintonizzato su una stazione radio potente, poiché non c'è tensione di alimentazione. Ma anche dopo l'installazione, deve trascorrere del tempo prima che i condensatori di accumulo siano caricati (C5 - in Fig. 1 e C8, C9 - in Fig. 2). Il tempo di ricarica è direttamente proporzionale alla loro capacità, quindi durante i primi esperimenti non dovrebbe essere eccessivo. Ma in caso di suoni forti e prolungati (soprattutto durante i passaggi musicali), la tensione di alimentazione e la tensione 3H rilevata diminuiscono notevolmente a causa dell'aumento della corrente dell'amplificatore, il che porta ad una limitazione della gamma dinamica. Ciò non porta a particolari conseguenze indesiderate e migliora addirittura la leggibilità. Quando il ricevitore viene “messo in funzionamento permanente”, la capacità dei condensatori di accumulo può essere aumentata anche a diverse migliaia di microfarad, ciò migliorerà la dinamica del ricevitore e gli consentirà di “elaborare” i picchi del segnale 3H. In ogni caso, tutti i condensatori del ricevitore devono avere una bassa dispersione (controllata con un ohmmetro) in modo da non caricare la nostra debole eterea “fonte di energia” con corrente in eccesso. La selezione dei resistori di polarizzazione nei ricevitori viene effettuata tenendo conto delle seguenti considerazioni: maggiore è la resistenza, minore è la corrente consumata (corrente di riposo nei ricevitori - Fig. 1 e 2), peggiori sono le proprietà di amplificazione del transistor, ma il maggiore è la tensione di alimentazione! Per questa particolare antenna è possibile trovare un compromesso solo sperimentalmente in termini di volume massimo e qualità del suono. Nei ricevitori secondo gli schemi di Fig. I resistori di polarizzazione 1 e 2 non devono necessariamente essere gli stessi, soprattutto se i transistor non sono stati selezionati in coppia con lo stesso guadagno di corrente e corrente iniziale di collettore. È necessario partire dal fatto che la tensione costante sugli emettitori (misurata da un voltmetro ad alta resistenza rispetto al filo comune - "terra") è pari alla metà della tensione di alimentazione (Fig. 1) o zero (Fig. 2). È meglio iniziare l'esperimento senza installare alcun resistore, quindi provare a impostare i valori da 2,7 a 1 MOhm e, solo se si dispone di un'antenna “potente”, passare a centinaia di kOhm, poiché la tensione di alimentazione notevolmente gocce in questo caso. Se i transistor della coppia complementare hanno una grande corrente iniziale. Puoi ridurlo collegando un resistore tra le basi o anche collegando le basi insieme, liberando uno dei condensatori di disaccoppiamento. Non ha molto senso includere resistori e diodi di stabilizzazione termica, come di solito viene fatto in dispositivi a ultrasuoni simili, dati i nostri livelli di potenza di pochi milliwatt. In conclusione, notiamo che durante i test in una casa di campagna (33 km a sud-est di Mosca), i ricevitori hanno fornito un volume abbastanza sufficiente per suonare in una piccola stanza tranquilla. Il ricevitore secondo lo schema mostrato in Fig. 2 ha mostrato risultati particolarmente buoni. 12. L'antenna era un “raggio obliquo” lungo solo circa 873 m, teso dalla finestra della casa a un albero vicino. Le tubature del pozzo servivano da messa a terra. Il ricevitore era sintonizzato su “Radio Russia” 1 kHz e anche le stazioni radio “Radio-XNUMX” e “Mayak” venivano ricevute ad alta voce. Il suono non può nemmeno essere paragonato al suono dei normali "sonagli" portatili e tascabili: non vorrai più ascoltare questi ultimi. Letteratura
Autore: V.Polyakov, Mosca
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Commenti sull'articolo: Leo Thin E qual è la potenza dei trasmettitori, se il ricevitore deve erogare 1 mW di potenza elettrica? Sanya 2 Leo Thin Dipende dalla distanza e dall'altezza delle antenne trasmittenti e riceventi.
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