Как сделать простой фм приемник
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Мы уже в нескольких статьях показывали, как можно самому сделать FM радиоприёмник всего на 1 транзисторе своими руками, представляю ещё одну схему подобного простого УКВ приёмника на одном транзисторе (если не учитывать узел УНЧ, который может быть собран как на ещё одном транзисторе так и на микросхеме). Сделать этот самодельный приёмник (DIY FM radio) сможет каждый, так как он очень простой и собрать его можно на макетной плате.
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Детали для самодельного ФМ приёмника:
Как сделать простой ФМ приёмник своими руками, пошаговая инструкция:
Для начала соберу приёмник коммерческого диапазона 88-108 FM на фольгированном стеклотекстолите с разрезанными на площадки контактами, это можно сказать макетная отладочная плата. Можете повторять мои действия или сразу развести и вытравить нормальную плату. Схему этого ФМ приёмника привожу ниже, узел низкой частоты я разведу на отдельной плате, так как не знаю точно какой усилитель буду использовать окончательно, можно подключить вместо него компьютерные колонки где уже есть свой УНЧ.
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Схема простого транзисторного FM радиоприёмника
Катушку намотал на сверле диаметром 7 мм (можно взять 6 мм), делаем 4 витка проводом в лаковой изоляции диаметром 0,6-0,7 мм. В будущем, чтобы точнее войти в нужный нам диапазон нужно растягивать или стягивать витки катушки.
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Сам радиоприёмник основан на транзисторе 2N3904 (я поставил 2N2222), а УНЧ на BC547 но усилитель можно как писалось выше не собирать, а подключить внешний или же собрать на маломощной специализированной микросхеме, например, 8002B, LM386N или TDA2822M.
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Настройка в моём радиоприёмнике на FM станцию осуществляется подстроечным конденсатором, так как он малогабаритный, но это подходит в том случае, если Вы планируете настроить его на любимую станцию и больше не перестраивать. Или же просто для проверки работоспособности ФМ приёмника но для нормальной и удобной настройки лучше припаять переменный конденсатор 10-30 пФ и перестраиваться по диапазону с помощью него. В качестве антенны подпаян кусок провода.
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Простой транзисторный FM приёмник своими руками
Простейший FM приемник
Простейший УКВ (FM) приемник
принцип работы Сверхгенеративного УКВ приемника
В УКВ или FM в диапазоне используется частотная модуляция. Для демодуляции УКВ-ЧМ сигнала в данной схеме применяется демодулятор в АМ состоящий из колебательного контура из L2, C1, а также эмитерного перехода транзистора VT1. Также транзистор VT1 имеет глубокую положительную связь, и работает как генератор высокочастотных колебаний, но благодаря цепочке из R1, R2, C4 этот сверхгенератор при достижении допустимого усиления гасится, то есть он работает вспышками. Что обеспечивает высокую чувствительность радиоприемника. Усиление регулируется резистором R1. Высокочастотные колебания, образованные сверхгенератором человеческое ухо не слышит, однако при желании подключить к данной схеме усилитель звуковой частоты, следует установить разделительный конденсатор.
Детали радиоприемника
Для изготовления всех катушек и дросселей нам понадобится провод ПЭЛх0,8 мм и оправка диаметром 6 мм. Катушка L1 содержит 8,5 витоков, L2-2,5 витка, расстояние между катушками 3…4 мм. Эти две катушки следует изготавливать как можно точнее, так как именно от них зависит чувствительность радиоприемника. Дросселя L3-L5 содержат 7…8 витков.
эксперименты
Данный радиоприемник возможно перенастроить на радиолюбительский диапазон 144-146 мГц. Для этого транзистор VT1 следует заменить на BF494, также нужно будет подобрать катушки L1 и L2.
На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.
Радиоконструктор: FM радио на базе Atmega328-P и RDA5807M
Добрый день, уважаемые хабражители!
Меня зовут Михаил Матвеев, и я хотел бы представить Вашему вниманию проект современного «радиоконструктора», основанного на МК Atmega328 и чипе RDA5807M.
Предыстория
Я думаю, многие из вас не только слышали, но и непосредственно сталкивались с такой платформой, как Arduino. И как показывает моя личная статистика, очень немногие заходят дальше, чем поморгать светодиодами. Когда я познакомился с Arduino в первый раз, меня останавливало то, что не было идей, как именно я бы мог использовать все возможности того же UNO на «полную катушку». Хватило только на сборку простенького робота на двух колёсах и сигнализации. Вместе с тем, хотелось сделать что-то более основательное.
Тогда я вспомнил о своем детстве, в котором были так называемые «радиоконструкторы». Суровый советский DIY Kit, который при правильной сборке и грамотной пайке даже начинал работать, и ловил радиостанции в различных диапазонах: Юность, Электрон-М и другие.
Ни один из таких Kit’ов мне не достался, зато достался ЭКОН-1:
Основной «фишкой» этого конструктора было то, что с его помощью можно было быстро и просто собрать большое количество различных устройств, от простых «пищалок» до вполне полноценного радиоприемника.
ЭКОН-1 — одна из многих причин, по которой я вообще оказался в сфере IT. И мне пришло в голову, что было бы неплохо создать современную версию подобного конструктора, чтобы все желающие могли получить удовольствие от только что собранного своими руками девайса.
Прототип на монтажной плате
Мой друг, талантливый инженер Константин Томаревский, поддержал идею, и мы начали думать о том, как сделать первый прототип.
Идея была в том, чтобы создать FM приемник, которым можно было бы управлять через МК.
Первый прототип был собран на монтажке, и стало понятно, что это работает 🙂
Для самой первой версии были выбраны следующие компоненты:
1. МК Atmega328P-PU
2. RDA5807M
3. Дисплей Nokia 5110
Такой микроконтроллер используется в Arduino UNO, соответственно, наше устройство совместимо с UNO на аппаратном уровне.
RDA5807M — «сердце» нашего конструктора. Этот тюнер имеет следующие возможности:
— Технология КМОП
— Монолитный корпус, не требует внешних компонентов (почти)
— Полоса частот: 50-115 МГц
— Шаг между каналами – от 200 до 25 кГц
— RDS/RBDS
— АЦП и встроенный синтезатор частот
— Адаптивное подавление шума
— Цифровой интерфейс (I2C)
— Уровень сигнала (RSSI)
— Усилитель
— Регулировка громкости звука
Дисплей Nokia — черно-белый, 84х48 пикселей. Он очень прост в подключении и управлении.
После пайки на монтажной плате получилось как-то так:
Было решено использовать Bootloader от Arduino, это позволило сохранить совместимость со всеми многочисленными библиотеками и существенно снизить порог вхождения для тех, кто уже имел какой-либо опыт работы с платформой.
Интерфейс взаимодействия с пользователем реализован следующим образом. Три кнопки, подключенные к аналоговому входу МК через резисторы, используются для переключения режимов и управления приемником. Еще одна кнопка служит для перезагрузки МК. Экран, соответственно, отображает информацию о громкости, станции и т.д.
ЛУТ, фоторезист и отладка
После успешных испытаний на монтажной плате мы решили создать ещё несколько прототипов методом ЛУТ (а в дальнейшем — фоторезистом). Также мы решили усовершенствовать приемник, добавив туда ещё один усилитель звука для подключения не только наушников, но и внешнего динамика. Выбор пал на PAM8403, это простой и недорогой усилитель, который требует питания 5В.
Первый прототип, изготовленный методом ЛУТ, выглядел следующим образом:
ЛУТ — хорошая штука для относительно быстрого прототипирования в домашних условиях, но когда дело доходит до двухсторонних плат, начинаются сложности. Количество компонентов на плате увеличивалось — например, мы решили разместить на плате разъем для программатора, чтобы не было необходимости каждый раз извлекать МК для перепрошивки. Так, последующий прототип стал двухсторонним, был изготовлен методом фоторезиста и стал выглядеть намного приятнее:
Следующим шагом был отказ от «навесных» компонентов, которые мы размещали на плате при помощи однорядных PINов. Так, было принято заменить усилитель на LM386N, установить преобразователь уровней CD4050BE. Всё это усложнило конструкцию, но устройство стало выглядеть намного лучше.
Итоговый прототип, изготовленный нами в домашних условиях, выглядел так:
Заказ печатных плат
В Китае можно заказать печатные платы, выполненные промышленным способом. Стоимость выходит относительно небольшой даже при малых тиражах, а время ожидания (включая доставку) как правило не превышает 2-3 недель.
Первую «партию» плат заказали на PCBWay. Так она выглядела:
Одна из проблем, с которой мы по неопытности столкнулись: металлизация «съедает» значительную часть размера самого отверстия, поэтому некоторые компоненты с трудом «влезали» в нужные отверстия. При проектировании схемы необходимо учитывать этот момент.
По результатам тестирования мы ещё немного доработали конструкцию, добавив несколько конденсаторов для более стабильной работы устройства. Собрали ещё один прототип:
Разъём USB используется для питания приёмника. Питание также подаётся при подключении программатора.
Прошивка
Отдельно стоит остановиться на прошивке. Она написана на C++ и мы распространяем её по лицензии GPLv3: https://github.com/xtremespb/fm_receiver.Я практически не разрабатывал на C/C++, поэтому (вероятно) код далёк от идеала и может содержать ошибки, но GPL на то и GPL, чтобы можно было его дорабатывать сообществом 🙂
Текущие возможности прошивки включат в себя:
— Ручную и автоматическую настройку станций
— RDS
— Управление громкостью
— Включение режима усиленных басов
— Включение и отключение подсветки дисплея
— Отображение и динамическая визуализация уровня сигнала
В следующей, четвёртой по счёту ревизии, мы сделаем ещё несколько полезных «фишек»: подключим левый и правый каналы к аналоговым входам на МК, что позволить «визуализировать» поступающий аудиосигнал.
Кстати, возможности устройства не ограничиваются радио! Никто не мешает, например, написать какую-нибудь игру (интереса ради я сделал старый добрый Arkanoid) или другую программу, использующую возможности платы.
Production
Разработка устройства от идеи до реализации заняла около 6 месяцев, что, с практически полным отсутствием опыта в данной области, не так уж и плохо.
На данный момент у нас есть около 10 полностью собранных комплектов, которые включают в себя всё необходимое для сборки своего собственного устройства:
— МК Atmega328P-PU
— Преобразователь уровня CD4050BE
— Дисплей Nokia 5110
— Приемник RDA5807M
— Программатор USBasp
— Операционный усилитель LM386N
— Разъемы под МК и программатор
— USB B, Audio Jack 3.5, три кнопки, провода, однорядные коннекторы
— 11 резисторов и 12 конденсаторов, 4 индуктивности, кварц, стабилитрон и светодиод
— Динамик
— Печатная плата
Для сборки понадобится припой, флюс и паяльник, больше ничего не нужно.
Все комплектующие упакованы в небольшую коробку из «крафтового» картона:
Исходники прошивки уже выложены на Github; Gerber-файл, принципиальная схема и инструкция по сборке будут также опубликованы позднее.
Простой FM приемник
Простой FM приемник несмотря на то, что в различной литературе, да и интернет ресурсах было опубликовано бесчисленное количество схем простых приемников средних и коротких волн, но не много простых для FM диапазона. Так что восполним этот пробел. Полная принципиальная схема простой FM приемник показана на рисунке.
Простой FM приемник состоит из регенеративного каскада на транзисторе TR1, за которым следует простой трехкаскадный усилитель низкой частоты TR2-TR4. В некоторых областях трехкаскадный усилитель может не потребоваться, и в этом случае транзистор TR3 и связанные с ним компоненты могут не устанавливаться. Важнейшей частью схемы является первый каскад, TR1 / VC1, где длина проводников должна быть максимально короткой.
Катушка L1 изготавливается путем наматывания 8 витков эмалированной медной проволоки диаметром 1 мм (20 мм) на оправке диаметром 6 мм, которую затем удаляют. После этого катушка L1 должна быть аккуратно и равномерно растянута до длины около 13 мм, что является хорошей отправной точкой для последующей регулировки.
Настраиваемый конденсатор VC1 является одной из двух секции миниатюрного от «транзисторного радиоприемника» с встроенными подстроечными конденсаторами (VC2). «Заземленный» конец (движущиеся лопасти и шпиндель) подключен к 22p конденсатору C1. Значение дросселя L2 не критично, подойдет от 1 мкГн до 10 мкГн.
Для нагрузки усилителя приемника выбираем обычные наушники, соединенные последовательно, т. е. с помощью разъема на штекере для обеспечения сопротивления 64 Ом. Для начала работы с приемником потенциометр VR1 нужно сначала медленно установить (к концу подключенной к положительному полюсу батареи), пока примерно в среднем положении или чуть ранее не возникнет внезапный незначительный рост фонового шума, указывая на начало появления генерации.
Затем следует очень медленно поворотом потенциометра убрать шум, пока генерация не прекратится, в этом случае появится возможность настройки на некоторые станции. Частотный диапазон от 87 МГц до 108 МГц можно получить, отрегулировав конденсатор VC2 на высокочастотную границу частоты (108 МГц) и слегка растянув или сжав витки катушки L1 на (87 МГц). Приемник, конечно, простой, но, как ни странно, он работает.
Схемы ламповых приемников КВ, УКВ и ФМ диапазона
Ламповый КВ приемник своими руками
Первой рассмотрим интересную схему приёмника диапазона КВ. Этот радиоприемник очень чувствительный и достаточно селективный для приёма коротковолновых частот по всему миру. Одна половина лампы 6AN8 служит как усилитель РЧ, а другая — как регенеративный приемник. Приемник предназначен для работы с наушниками или как тюнер с последующим отдельным усилителем НЧ.
Схема лампового КВ приёмника
Для корпуса берите толстый алюминий. Шкалы напечатаны на листе толстой глянцевой бумаги, а затем приклеены к передней панели. Моточные данные катушек указаны на схеме, там же и диаметр каркаса. Толщина провода — 0,3–0,5 мм. Намотка виток к витку.
Для блока питания радио нужно найти стандартный трансформатор от любой маломощной ламповой радиолы, обеспечивающий примерно 180 вольт анодного напряжения при токе 50 мА и 6,3 В накала. Не обязательно делать выпрямитель со средней точкой — хватит обычного мостового. Разброс напряжений допустим в пределах +-15%.
Настройка и устранение неисправностей
Настройтесь на желаемую станцию с помощью переменного конденсатора С5 примерно. Теперь конденсатором C6 — для точной настройки на станцию. Если ваш ресивер не будет нормально принимать, то либо менять значения резисторов R5 и R7, формирующих через потенциометр R6 дополнительное напряжение на 7-м выводе лампы, или просто поменять местами подключение контактов 3 и 4 на катушке обратной связи L2. Минимальная длина антенны будет около 3-х метров. С обычной телескопической принимать будет слабовато.
Ламповый УКВ ЧМ-приёмник в стиле ретро — сборка своими руками
В последнее время проявляется большой интерес к антикварной и ретро радиотехнической аппаратуре. Предметами коллекций становятся как экземпляры ретро радиоаппаратуры 40–60-х годов, так и настоящие антикварные аппараты 10–30-х годов прошлого века. Помимо коллекционирования оригинальных изделий, растёт интерес к коллекционированию и изготовлению так называемых реплик. Это весьма интересное направление радиолюбительского творчества, но для начала поясним значение этого термина.
Существуют три понятия: оригинал, копия и реплика того или иного антикварного изделия. Термин «оригинал» в описании не нуждается. Копия — это современное повторение какого-либо антикварного изделия, вплоть до мельчайших деталей, применяемых материалов, конструктивных решений и т. д. Реплика — это современное изделие, изготовленное в стиле изделий тех лет и, по возможности, с приближенными конструктивными решениями. Соответственно, чем ближе реплика к оригинальным изделиям по стилистике и деталировке, тем она ценнее.
Сейчас в продаже появилось много так называемых радиосувениров, в основном китайского производства, оформленных в виде ретро и даже антикварной радиоаппаратуры. К сожалению, при ближайшем рассмотрении видно, что ценность её невелика. Пластиковые ручки, крашеная пластмасса, в качестве материала корпуса — оклеенный плёнкой МДФ. Всё это говорит о весьма низкопробном изделии. Что касается их «начинки», то она, как правило, представляет собой печатную плату с современными интегральными элементами. Внутренний монтаж таких изделий в плане качества тоже оставляет желать лучшего. Единственное «достоинство» этих изделий — невысокая цена. Поэтому они могут представлять интерес разве что для тех, кто, не вдаваясь в технические тонкости или попросту не понимая их, хочет иметь у себя на столе в кабинете недорогую «прикольную вещь».
В качестве альтернативы представим конструкцию приёмника, которая вполне отвечает требованиям интересной и качественной реплики. Это — сверхрегенеративный ламповый УКВ ЧМ-приёмник, работающий в диапазоне частот 87. 108 МГц. Он собран на радиолампах октальной серии, поскольку применить в этой конструкции лампы со штифтовым цоколем, более старые и подходящие по стилю, не представляется возможным по причине высокой рабочей частоты приёмника.
Бронзовые клеммы, ручки управления и латунные шильдики являются точной копией тех, которые применялись в изделиях 20-х годов прошлого века. Некоторые элементы фурнитуры и оформления — оригинальные. Все радиолампы приёмника открыты, кроме экрана, все надписи выполнены на немецком языке. Корпус приёмника изготовлен из массива бука. Монтаж, за исключением некоторых высокочастотных узлов, также выполнен в стиле, максимально приближённом к оригинальному тех лет.
На переднюю панель приёмника выведены выключатель питания (ein/aus), ручка установки частоты (Freq. Einst.), частотная шкала со стрелочным указателем настройки. На верхнюю панель выведены регулятор громкости (Lautst.) — справа и регулятор чувствительности (Empf.) — слева. Также на верхней панели расположен стрелочный вольтметр, подсветка шкалы которого является индикацией включения питания приёмника. На левой стороне корпуса расположены клеммы для подключения антенны (Antenne), а на правой — клеммы для подключения внешнего классического или рупорного громкоговорителя (Lautsprecher).
Схема лампового УКВ ЧМ-приёмника
Антенный вход рассчитан на подключение симметричного кабеля снижения УКВ-антенны. Выход рассчитан на подключение громкоговорителя с сопротивлением 4-8 Ом. Приёмник собран по схеме 1-V-2 и содержит УВЧ на пентоде VL1, сверхрегенеративный детектор и предварительный УЗЧ на двойном триоде VL3, оконечный УЗЧ на пентоде VL6 и блок питания на трансформаторе T1 с выпрямителем на кенотроне VL2. Питается приёмник от сети 230 В.
УВЧ представляет собой диапазонный усилитель с разнесённой настройкой контуров. Его задачи — усиление высокочастотных колебаний, поступающих с антенны, и предотвращение проникновения в неё и излучения в эфир собственных высокочастотных колебаний сверхрегенеративного детектора. УВЧ собран на высокочастотном пентоде 6AC7 (аналог — 6Ж4).
Связь антенны с входным контуром L2C1 осуществляется с помощью катушки связи L1. Входное сопротивление каскада — 300 Ом. Входной контур в сеточной цепи лампы VL1 настроен на частоту 90 МГц. Настройка осуществляется подбором конденсатора С1. Контур L3C4 в анодной цепи лампы VL1 настроен на частоту 105 МГц. Настройка осуществляется подбором конденсатора С4. При такой настройке контуров максимальное усиление УВЧ около 15 дБ, а неравномерность АЧХ в диапазоне частот 87. 108 МГц — около 6 дБ.
Сверхрегенеративный детектор собран на левой половине двойного триода VL3 6SN7 (аналог — 6Н8С). Контур сверхрегенератора образован катушкой индуктивности L7 и конденсаторами С10 и С11. Переменный конденсатор С10 служит для перестройки контура в диапазоне 87. 108 МГц, а конденсатор С11 — для «укладки» границ этого диапазона. В сеточной цепи триода сверхрегенеративного детектора включён так называемый «гридлик», образованный конденсатором С12 и резистором R6. Подборкой конденсатора С12 устанавливают частоту гашения около 40 кГц. Связь контура сверхрегенератора с УВЧ осуществляется с помощью катушки связи L5. Напряжение питания анодной цепи сверхрегенератора поступает на отвод контурной катушки L7. Дроссель L8 — нагрузка сверхрегенератора по высокой частоте, дроссель L6 — по низкой. Резистор R7 совместно с конденсаторами С7 и С13 образуют фильтр в цепи питания, конденсаторы С8, С14, С15- блокировочные. Сигнал ЗЧ через конденсатор С17 и ФНЧ R11C20 с частотой среза 10 кГц поступает на вход предварительного УЗЧ.
Предварительный УЗЧ собран на правой (по схеме) половине триода VL3. В катодную цепь включены резистор R9 для автоматического формирования напряжения смещения (2,2 В) на сетке и дроссель L10, который снижает усиление на частотах выше 10 кГц и служит для предотвращения проникновения импульсов гашения сверхрегенератора в оконечный УЗЧ. С анода правого триода VL3 через разделительный конденсатор С16 сигнал ЗЧ поступает на переменный резистор R13, выполняющий функцию регулятора громкости.
Блок питания обеспечивает питанием все узлы приёмника: переменное напряжение 6,3 В — для питания накала ламп, постоянное нестабилизированное напряжение 250 В — для питания анодных цепей УВЧ и оконечного УЗЧ. Выпрямитель собран по двухполупе-риодной схеме на кенотроне VL2 5V4G (аналог — 5Ц4С). Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает фильтр C9L9C18. Напряжение питания сверхрегенератора и предварительного УЗЧ стабилизировано параметрическим стабилизатором на резисторе R14 и газоразрядных стабилитронах VL4 и VL5 VR105 (аналог — СГ–3С). RC-фильтр R12C19 дополнительно подавляет пульсации напряжения и шумы стабилитронов.
Конструкция и монтаж
Элементы УВЧ монтируют на основном шасси приёмника вокруг ламповой панели. Для предотвращения самовозбуждения каскада сеточные и анодные цепи разделены латунным экраном. Катушки связи и контурные катушки бескаркасные и смонтированы на текстолитовых монтажных стойках. Катушки L1 и L4 намотаны посеребрённым проводом диаметром 2 мм на оправке диаметром 12 мм с шагом 3 мм.
L1 содержит 6 витков с отводом посередине, а L4 — 3 витка. Контурные катушки L2 (6 витков) и L3 (7 витков) намотаны посеребрённым проводом диаметром 1,2 мм на оправке диаметром 5,5 мм, шаг намотки — 1,5 мм. Расположены контурные катушки внутри катушек связи.
Напряжение экранной сетки лампы VL1 контролирует стрелочный вольтметр, размещённый на верхней панели приёмника. Вольтметр реализован на миллиамперметре с током полного отклонения 2,5 мА и добавочном резисторе R5. Сверхминиатюрные лампы подсветки шкалы EL1 и EL2 (СМН6,3-20-2) размещены внутри корпуса миллиамперметра.
Элементы сверхрегенеративного детектора и предварительного УЗЧ, смонтированые в отдельном экранированном блоке
Элементы сверхрегенеративного детектора и предварительного УЗЧ смонтированы в отдельном экранированном блоке с применением стандартных монтажных стоек (СМ-10-3). Конденсатор переменной ёмкости С10 (1КПВМ-2) закреплён на стенке блока с помощью клея и текстолитовой втулки. Конденсаторы С7, С8, С14 и С15 проходные серии КТП.
Через конденсаторы С7 и С8 подключён дроссель L6. Питающее напряжение в экранированный блок поступает через конденсатор С15, а напряжение накала — через конденсатор С14. Оксидный конденсатор С19 — К50–7, дроссель L8 — ДПМ2.4.
Дроссель L6 — самодельный, он намотан в двух секциях на магнитопроводе Ш14х20 и содержит 2х8000 витков провода ПЭТВ-2 0,06. Поскольку дроссель чувствителен к электромагнитным наводкам (в частности, от элементов блока питания), он смонтирован на стальной пластине над УВЧ (рис. 6) и закрыт стальным экраном. Его подключают экранированными проводами. Оплётку соединяют с корпусом блока сверхрегенератора.
Для изготовления дросселя L10 применён броневой магнитопровод СБ-12а проницаемостью 1000, на его каркасе намотана обмотка — 180 витков провода ПЭЛШО 0,06. Катушки L5 и L7 намотаны посеребрённым проводом диаметром 0,5 мм с шагом 1,5 мм, на ребристом керамическом каркасе диаметром 10 мм, который приклеен с применением текстолитовой втулки в отверстие ламповой панели. Катушка индуктивности L7 содержит 6 витков с отводом от 3,5 витка, считая от верхнего по схеме вывода, катушка связи L5 — 1,5 витка.
Экранированный блок закреплён на основном шасси приёмника с помощью резьбового фланца. Соединение конденсатора С16 и резистора R13 выполнено экранированным проводом с заземлением экранирующей оплётки около резистора R13. Вращение ротора конденсатора С10 осуществляется с помощью текстолитовой оси. Для обеспечения необходимой прочности и износостойкости шлицевого соединения оси и конденсатора С10 в оси сделан пропил, в который вклеена пластина из стеклотекстолита. Один конец пластины заточен так, чтобы он плотно входил в шлиц конденсатора С10. Фиксация оси и прижим её к шлицу конденсатора осуществляются с помощью пружинной шайбы, проложенной между втулкой кронштейна и ведомым шкивом, зафиксированным на оси.
Верньер собран на двух кронштейнах, закреплённых на передней стенке экранированного блока сверхрегенератора. Кронштейны либо можно изготовить самостоятельно, по прилагаемым чертежам, либо использовать стандартный алюминиевый профиль с небольшими доработками. Для передачи вращения применена капроновая нить диаметром 1,5 мм. Можно применить «суровую» сапожную нить того же диаметра. Один конец нити крепят непосредственно на одном из штифтов ведомого шкива, а другой — на другом штифте через натяжную пружину. В проточке ведущей оси верньера сделаны три витка нити. Ведомый шкив фиксируют на оси так, чтобы в среднем положении переменного конденсатора С10 торцевое отверстие для нити было расположено диаметрально противоположно относительно ведущей оси верньера. На обе оси надеты удлинительные насадки, закреплённые на них стопорными винтами. На насадке ведущей оси установлена ручка настройки частоты, а на насадке ведомой — стрелочный указатель шкалы.
Большинство элементов оконечного УЗЧ монтируют на выводах ламповой панели и монтажных стойках. Выходной трансформатор T2 (ТВЗ-19) установлен на дополнительном шасси и сориентирован под углом 90о по отношению к магнитопроводу дросселя L9 блока питания. Соединение управляющей сетки лампы VL6 с движком резистора R13 выполнено экранированным проводом с заземлением экранирующей оплётки около этого резистора. Оксидный конденсатор С21 — К50-7.
Блок питания (кроме элементов L9, R12 и R14, которые закреплены на дополнительном шасси) смонтирован на основном шасси приёмника. Дроссель L9 унифицированный — Д31-5-0,14, конденсатор С9 — МБГО-2 с фланцами для крепления, оксидные конденсаторы С18, С19 — К50-7. Для изготовления трансформатора T1 с габаритной мощностью 60 В-А применён магнитопровод Ш20х40. Трансформатор снабжён металлическими штампованными крышками. На верхней крышке установлена панель кенотрона VL2 вместе с латунной декоративной насадкой. На нижней крышке установлена монтажная колодка, куда выведены необходимые выводы обмоток трансформатора и вывод катода кенотрона. Крепится силовой трансформатор к основному шасси шпильками, стягивающими его магнитопровод. Гайками шпилек являются четыре резьбовые стойки, на которых закреплено дополнительное шасси.
Панель кенотрона VL2 вместе с латунной декоративной насадкой:
Весь монтаж приёмника проводится медным одножильным проводом диаметром 1,5 мм, помещённым в матерчатую лакированную трубку различного цвета. Её концы фиксируют с помощью капроновой нити или отрезками термоусаживаемой трубки. Собранные в жгуты монтажные провода соединяют между собой медными скобами.
Перед монтажом трансформатор T1 и конденсаторы С13, С18, С19 и С21 окрашивают из краскопульта краской «Hammerite молотковая чёрная». Силовой трансформатор красят в стянутом состоянии. При покраске конденсаторов необходимо защитить нижнюю часть их металлического корпуса, которая прилегает к шасси. Для этого перед покраской конденсаторы можно, например, закрепить на тонком листе фанеры, картона или другого подходящего материала. У силового трансформатора перед покраской необходимо снять декоративную латунную насадку и защитить малярным скотчем от краски панель кенотрона.
Лицевая панель окрашена краской «Hammerite чёрная гладкая» с помощью технологии, дающей крупную явно выраженную шагрень (крупнокапельное распыление на разогретую поверхность). Лицевая панель закреплена на корпусе приёмника латунными винтами-саморезами соответствующих размеров с полукруглой головкой и прямым шлицом. Подобный латунный крепёж имеется в некоторых магазинах, торгующих скобяными изделиями. Все шильдики заказные и изготовлены на станке с ЧПУ лазерной гравировкой на латунных пластинах толщиной 0,5 мм. На лицевую панель их крепят с помощью винтов М2, а на деревянную панель — латунными винтами-саморезами.
После сборки приёмника и проверки монтажа на наличие возможных ошибок можно приступать к регулировке. Для этого потребуются высокочастотный осциллограф с верхней граничной частотой не менее 100 МГц, измеритель ёмкости конденсаторов (от 1 пФ) и в идеальном случае — анализатор спектра с максимальной частотой не менее 110 МГц и выходом генератора качающейся частоты (ГКЧ). При наличии в анализаторе спектра выхода ГКЧ на нём можно наблюдать АЧХ исследуемых объектов. Подобным прибором является, например, анализатор СК4-59. При отсутствии такового потребуется генератор ВЧ с соответствующим частотным диапазоном.
Правильно собранный приёмник начинает работать сразу, но требует регулировки. Сначала проверяют блок питания. Для этого из панелей вынимают лампы VL1, VL3 и VL6. Затем параллельно конденсатору С18 подключают нагрузочный резистор сопротивлением 6,8 кОм и мощностью не менее 10 Вт. После включения блока питания и прогрева кенотрона VL2 должны засветиться газоразрядные стабилитроны VL4 и VL5. Далее измеряют напряжение на конденсаторе С18. При ненагруженной накальной обмотке оно должно быть несколько выше указанного на схеме — около 260 В. На аноде стабилитрона VL4 напряжение должно быть около 210 В. Переменное напряжение накала радиоламп VL1, VL3 и VL6 (при их отсутствии) — около 7 В. Если все приведённые выше величины напряжений в норме, проверку блока питания можно считать законченной.
Отпаивают нагрузочный резистор и устанавливают на свои места лампы VL1, VL3 и VL6. Движок регулятора чувствительности (резистора R3 устанавливают в верхнее по схеме положение, а регулятор громкости (резистор R13) — в положение минимальной громкости. К выходу (клеммы XT3, XT4) подключают динамическую головку сопротивлением 4. 8 Ом. После включения приёмника и прогрева всех радиоламп проверяют напряжения на их электродах в соответствии с указанными на схеме. При увеличении громкости поворотом резистора R13 в громкоговорителе должен быть слышен характерный высокочастотный шум работы сверхрегенератора. Прикосновение к антенным клеммам должно сопровождаться усилением шума, что свидетельствует об исправной работе всех каскадов приёмника.
Налаживание начинают со сверхрегенеративного детектора. Для этого с лампы VL3 снимают экран и наматывают на её баллон катушку связи — два витка тонкого изолированного монтажного провода. Затем устанавливают экран обратно, выпустив концы провода через верхнее отверстие экрана и подключив к ним щуп осциллографа. При правильной работе сверхрегенератора на экране осциллографа будут видны характерные вспышки высокочастотных колебаний.
После регулировки сверхрегенератора удаляют катушку связи с баллона лампы VL3 и переходят к налаживанию УВЧ. Для этого необходимо отпаять провода, идущие к дросселю L6, асам дроссель и пластину, на которой он закреплён, снять с шасси. Так будет открыт доступ к монтажу УВЧ и отключён каскад сверхрегенератора. Отключение сверхрегенератора необходимо, чтобы его собственные колебания не мешали настройке УВЧ. К одному из крайних и среднему выводам катушки индуктивности L1 подключают выход ГКЧ анализатора спектра (или выход генератора ВЧ). К катушке связи L4 подключают вход анализатора спектра или осциллограф.
Следует напомнить, что подключение приборов к элементам приёмника необходимо производить коаксиальными кабелями минимальной длины, разделанными с одной стороны под пайку. Концы разделки этих кабелей должны быть как можно короче и припаяны непосредственно к выводам соответствующих элементов. Использовать для подключения приборов осциллографические щупы, как это часто делается, категорически не рекомендуется.
Подборкой конденсатора С1 настраивают входной контур УВЧ на частоту 90 МГц, а выходной контур подборкой конденсатора С4 — на частоту 105 МГц. Это удобно сделать, заменив на время соответствующие конденсаторы малогабаритными подстроечными. Если используется анализатор спектра, настройку выполняют, наблюдая реальную АЧХ на экране анализатора. Если применены генератор ВЧ и осциллограф, сначала настраивают входной контур, а затем выходной по максимальной амплитуде сигнала на экране осциллографа. По окончании настройки необходимо осторожно отпаять подстроечные конденсаторы, измерить их ёмкость и подобрать постоянные конденсаторы с такой же ёмкостью. Затем необходимо заново проверить АЧХ каскада УВЧ. На этом налаживание приёмника можно считать законченным. Необходимо вернуть на место и подключить дроссель L6, проверить работу приёмника во всём частотном диапазоне.
Если в качестве громкоговорителя предполагается использовать аутентичный рупор производства 20-х годов прошлого века, его подключают к выходу приёмника через повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации по напряжению около 10. Можно поступить иначе, включив капсюль рупора непосредственно в анодную цепь лампы VL6. Именно так их подключали в приёмниках в 20-е и 30-е годы. Для этого выходной трансформатор T2 удаляют и заменяют клеммы XT3 и XT4 гнездом «Jack» 6 мм. Распайку гнезда и штекера шнура рупора необходимо сделать так, чтобы анодный ток лампы, проходя по катушкам капсюля рупора, усиливал магнитное поле его постоянного магнита.
Чертежи отдельных элементов приёмника можно скачать ниже:
Низковольтный ламповый сверхрегенеративный FM-приемник без выходного трансформатора — схема и монтаж
Рассмотрим ламповую конструкцию с низким анодным напряжением, очень простой схемой, распространенными элементами и отсутствуем потребности в выходном трансформаторе. Причём это не очередной усилитель для наушников или какой-нибудь овердрайв для гитары, а намного более интересное устройство.
Сверхрегенераторы — это очень интересная разновидность радиоприемников, которая отличается простотой схем и неплохими характеристиками, сравнимыми с простыми супергетеродинами. Сабжи были крайне популярны в середине прошлого века (особенно в портативной электронике) и предназначены они в первую очередь для приема станций с амплитудной модуляцией в УКВ диапазоне, но также могут принимать станции с частотной модуляцией (т.е. для приема тех самых обычных FM-станций).
Основным элементом данного типа приемников является сверхрегенеративный детектор, который является одновременно как частотным детектором, так и усилителем радиочастоты. Такой эффект достигается за счет применения регулируемой положительной обратной связи. Подробно описывать теорию процесса нет смысла, так как «все написано до нас» и без проблем осваивается по этой ссылке.
Далее в будет сделан акцент на описание постройки проверенной конструкции, ибо встреченные в литературе схемы часто сложнее и требуют более высокого анодного напряжения, что нам не подходит.
Схема лампового сверхрегенеративного FM-приемника
За основу была взята эта схема:
После ряда экспериментов была сформирована следующая схема на лампе 6н23п:
Данная конструкция работает сразу (при правильном монтаже и живой лампе), причем выдает неплохие результаты даже на обычные наушники-вкладыши.
Теперь подробнее пройдемся по элементам схемы и начнем с лампы 6н23п (двойной триод):
Чтобы понять правильное расположение ног лампы (информация для тех, кто раньше с лампами дел не имел), нужно повернуть ее ножками к себе и ключом вниз (сектор без ножек), тогда представший перед вами прекрасный вид будет соответствовать картинке с распиновкой лампы (работает и для большинства других ламп). Как видно по рисунку, в лампе целых два триода, но нам нужен всего один. Вы можете использовать любой, никакой разницы нет.
Теперь пойдем по схеме слева на право. Катушки индуктивности L1 и L2 лучше всего мотать на общем круглом основании (оправке), идеально для этого подходит медицинский шприц диаметром 15мм, причем L1 желательно мотать поверх картонной трубки, которая с небольшим усилием движется по корпусу шприца, чем обеспечивает регулировки связи между катушками. В качестве антенны к крайнему выводу L1 можно припаять кусок провода или же припаять антенное гнездо и использовать что-то более серьезное.
L1 и L2 желательно мотать толстым проводом для повышения добротности, например, проводом 1мм и больше с шагом 2мм (особая точность тут не нужна, так что можете особо не заморачиваться с каждым витком). Для L1 нужно намотать 2 витка, а для L2 — 4–5 витков.
Далее идут конденсаторы C1 и C2, которые представляют собой двухсекционный конденсатор переменной емкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком, он является идеальный решением для подобных схем, КПЕ с твердым диэлектриком использоваться нежелательно. Наверное, КПЕ является самым редким элементом данной схемы, но его довольно легко найти в любой старой радиоаппаратуре или на барахолках, хотя его можно заметить и двумя обычным конденсаторами (обязательно керамическими), но тогда придется обеспечивать подстройку с помощью импровизированного вариометра (прибора для плавного изменения индуктивности). Пример КПЕ:
Нам нужно всего две секции КПЕ, они обязательно должны быть симметричны, т.е. иметь одинаковую емкость в любом положении регулировки. Их общей точной будет служить контакт подвижной части КПЕ.
Затем следуется цепочка гашения, выполненная на резисторе R1 (2.2МОм) и конденсаторе C3 (10 пФ). Их значения можно менять в небольших пределах.
Катушка L3 выполняет роль анодного дросселя, т.е. не позволяется высокой частоте пройти дальше. Подойдет любой дроссель (только не на железном магнитопроводе) с индуктивностью 100–200 мкГн, но проще намотать на корпус сточенного мощного резистора 100–200 витков тонкого медного эмалированного провода.
Конденсатор C4 служит для отделения постоянной составляющей на выходе приемника. Наушники или усилитель можно подключать непосредственно к нему. Емкость его может варьироваться в довольно больших пределах. Желательно, чтобы C4 был пленочный или бумажный, но с керамическим тоже будет работать.
Резистор R3 представляет собой обычный потенциометр на 33 кОм, который служит для регулирования анодного напряжения, чем позволяет менять режим лампы. Это необходимо для более точной подстройки режима под конкретную радиостанцию. Можно заменить на постоянный резистор, но это нежелательно.
На этом элементы закончились. Как видите схема очень простая.
Рекомендации по монтажу
И теперь немного по поводу питания и монтажа приемника.
Анодное питание можно смело использовать от 10В до 30В (можно и больше, но там уже немного опасно подключать низкоомную аппаратуру). Ток там совсем небольшой и для питания подойдет БП любой мощности с необходимым напряжением, но желательно, чтоб он был стабилизирован и имел минимум шумов.
И еще обязательным условием является питание накала лампы (на картинке с распиновкой он обозначен как нагреватели), так как без него она работать не будет. Тут уже токи нужны поболее (300–400 мА), но напряжение всего 6.3В. Подойдет как переменное 50 Гц, так и постоянное напряжение, причем оно может быть от 5 и до 7В, но лучше использовать каноничное 6.3В. Лично я не пробовал использовать 5В на накале, но скорее всего все будет нормально работать. Накал подается на ножки 4 и 5.
Теперь про монтаж. Идеальным является расположение всех элементов схемы в металлическом корпусе с подключенной к нему в одной точке землей, но будет работать и вообще без корпуса. Так как схема работает в УКВ диапазоне, все соединения в высокочастотной части схемы должны быть максимального короткими для обеспечения большей стабильности и качества работы устройства. Вот пример первого прототипа:
При таком монтаже все работало. Но с металлическим корпусом-шасси немного стабильнее:
Для таких схем идеальным является навесной монтаж, так как он дает хорошие электрические характеристики и позволяет без особых затруднений вносить поправки в схемы, что с платой уже не так просто и аккуратно получается. Хотя и мой монтаж аккуратным назвать нельзя.
Теперь по поводу наладки.
После того как вы на 100 % убедились в правильности монтажа, подали напряжение и ничего не взорвалась и не загорелось — это значит, что скорее всего схема работает, если использованы правильные номиналы элементов. И вы скорее всего услышите в наушниках шумы. Если во всех положениях КПЕ вы не слышите станции, и вы точно уверены, что у вас принимаются вещательные станции на других устройствах, то попробуйте изменить количество витков катушки L2, этим вы перестроите частоту резонанса контура и возможно попадете на нужный диапазон. И пробуйте крутить ручку переменного резистора — это тоже может помочь. Если совсем ничего не помогает, то можно поэкспериментировать с антенной. На этом наладка завершается.
Видео о сборке лампового приемника:
Чисто ламповый вариант (на макетном уровне):
Вариант с добавлением УНЧ на ИМС (уже с шасси):