Простая схема радиоприемника: описание. Старые радиоприемники. Основные технические характеристики

В продолжение темы. ППП на К174ХА2.

Е.Курочкин. Еще один ППП.

Третий, сегодняшний, материал, - интересная работа английского автора. Интересна именно своей простотой схемы. К сожалению, по имеющейся у нас ссылке из интернета нам не удалось установить его имя.

Свободный перевод и редактирование текста статьи «80m DC receiver» и схем приемника проведено СМР. Ссылка на источник – в конце статьи.

Введение

Описываемый приемник (80m DC receiver ) дает возможность при минимальном количестве элементов получить хорошую чувствительность. Сокращение DC в его названии означает не " постоянный ток", а ПП ("Прямое Преобразование"). Это еще не супергетеродинный прием, но имеется ПЧ, находящаяся в звуковой части частотного спектра.

В общих чертах можно сказать: Fпч = Fсигн. - Fгетер.

Например: 2 кГц = 3580 кГц - 3578 кГц.

Получается, что разница между сигнальной частотой (с антенны) и частотой гетеродина (оба сигнала идут на смеситель) - это сигнал, который непосредственно (без любой дополнительной обработки) может быть услышан. Поскольку многочисленная сумма компонентов в спектре сигнала может быть проигнорирована, то не нужен и детектор.

Приемник с ПП может надежно работать, когда его гетеродин установлен на 2-3 кГц выше подавленной (несущей) частоты сигнала SSB. Даже незначительный уход с частоты настройки на несущую приведет к снижению усиления и, как результат, - громкости приема.

Другое преимущество приемника то, что, кроме приема CW (несущей при нажатии ключа) возможен прием и АМ, а также SSB сигналов (ОБП). Принимать сигналы SSB можно и классическим супергетеродином, но для этого требуется дополнительно вводить схему BFO (ОГ) и детектора сигналов. Приемнику прямого преобразования (ППП), чтобы преобразовывать сигналы SSB в нормальную речь, они не нужны. С его помощью можно легко получить чувствительность приблизительно 0.3 мВ (без дополнительного высокочастотного предусиления) с обычной стандартной схемой смесителя.

Также, приемник по сравнению с тем же самым супергетеродином очень чувствителен к частотам 50 и 100 Гц, что проявляется характерным «грохотом». Этот дефект можно устранить достаточным удалением трансформатора блока питания от основной схемы приемника и соответствующей защите. Например, для того чтобы справиться с фоном 50/100 Гц можно попытаться заменить диоды моста в выпрямителе; к каждому из 4-х диодов параллельно запаять конденсатор емкостью 10 n. Можно получить прекрасный результат, только надо не бояться экспериментировать время от времени…

Рис.1 Внешний вид приемника

Приемник принимает сигналы CW и SSB с частотами в пределах 80-метрового радиолюбительского КВ диапазона. Полоса приема составляет более 1300 кГц (3680-3810 кГц).

Описание и детали

Приемник разработан на базе микросхемы NE602. Она содержит, кроме прочего, двойной балансный смеситель, гетеродин и стабилизатор напряжения. Смеситель может работать с частотами вплоть до 500 мГц (!), а гетеродин способен генерировать сигналы с частотами до 200 мГц. NE602 легко может работать на низких частотах (около 3500 кГц). Динамический диапазон NE602 желательно бы улучшить. Последующая версия NE602AN имеет лучшие динамические характеристики. Также можно применить доступную микросхему NE612. Она совместима по цоколевке с NE602, и имеет, подобно NE602AN (которую трудно найти), более широкий динамический диапазон.

Рис.2 Схема 80m DC receiver

Подавление нежелательных частот и выделение разницы-суммы Fсигн. и ГПД происходит в балансном смесителе NЕ602. Только с его сбалансированного выхода (ножки 4 и 5) можно снять разностный НЧ сигнал и использовать для дальнейшего усиления

Входная часть ДПФ резонирует на частоте 3,7 мГц, подстраивается ферритовыми сердечниками катушек. Чем больше частота сигнала с антенны отличается от частоты на которой фильтр резонирует, тем более входной сигнал подавлен. Таким образом, мощные широковещательные сигналы будут достаточно заблокированы. Потенциометр во входной цепи приемника понижает амплитуду слишком больших входных сигналов на соответствующий уровень, с которым способен работать смеситель в NE602.

Для приема слабых станций предусмотрен отключаемый УВЧ, который дает усиление + 6 dB.

По даташиту NE602 в цепях питания 9В рекомендуется применять резисторы сопротивлением 1000 Ом, что и было сделано в этом приемнике.

Оба варикапа BA125 позволяют перестраивать VFO регулируемым напряжением. Оптимальным для получения этого управляющего напряжения является применение многооборотного потенциометра - чтобы слушать передачи SSB необходима точная настройка. Можно также (это более экономно) применить два обычных потенциометра (например, 10 кОм + 470 Ом последовательно). Настройка становится менее комфортабельной, но вполне приемлемой.

Подстроечный конденсатор использован, чтобы грубо устанавливать частоту. Настроиться на хорошее звучание можно с помощью многооборотного резистора.

Для усиления НЧ выбрана микросхема LM386. В зависимости от ее типа можно получить выходную мощность от 250 до 750 mW (с применением LM386N-1 около 325 mW, а с LM386-4 - до 750 mW).

Дополнительно в корпус приемника установлены:

трансформаторный блок питания с мостом, нагруженным на электролитические конденсаторы фильтра и интегральные стабилизаторы типа 7809 и 7806;

S-метр для наблюдения относительных изменений силы сигнала. Его вход подключается непосредственно к электролитическому конденсатору 100 мкФ (выход LF).

Рис.3 Схема S-метра

Указатель частоты (шкала) показан на рис.2. Он выполнен на базе стрелочного прибора по схеме вольтметра постоянного тока. Собственно шкалой приемника является шкала этого вольтметра, проградуированная в кГц.

Частоту VFO (ГПД) определяет катушка, намотанная на кольцевом сердечнике Amidon T50-2, содержит 30 витков медного провода ПЭЛ-2 диаметром 0.35 мм. При применении другого сердечника число витков подбирается экспериментально (применение программного пересчета рекомендуется).

В схеме применен ДПФ с полосой 1мГц в диапазоне 3-4 мГц. Здесь широкий выбор альтернативных вариантов.

Недостатком описанной здесь схемы ППП является небольшая выходная мощность при приеме слабых сигналов. В эксперименте для увеличения выходного уровня применялись две микросхемы LM386, соединенные последовательно. Результаты очень разноречивые. При самом высоком усилении возникала низкочастотная генерация, от которой не удавалось избавиться. Усиление LM386 регулируемое: если величина электролитического конденсатора между контактами 1 и 8 составляет10 мкФ, то усиление составляет 46 dB (в 200 раз). Без этого конденсатора усиление только 25 dB (в 20 раз).

Результаты

На 80-метровом диапазоне для наблюдения наиболее интересен участок 3.5-3.8 мГц из-за разнообразия и количества работающих радиостанций. Хотя для приема необходима хорошая антенна соответствующей длины. Днем в пределах диапазона возможен прием соседних станций, удаленных на несколько сот километров (так называемое приземное распространение радиоволн). В течение вечернего и ночного времени можно слушать практически всю Европу (часто с очень сильными сигналами). Ближе к утру слышны многочисленные сигналы из Североамериканского континента, а в 3-4 часа утра из так называемой серой зоны.

Соревнования позволят Вам более тщательно тестировать этот приемник. Избирательность и чувствительность - достаточно хороши, чтобы использовать его, как резервный приемник. Настройка - очень легкая и комфортабельная. Время от времени (вечером) мощные широковещательные станции могут вызвать некоторые помехи и «прерывать» прием.

Радиомикрофон на 500 метров своими руками

Хочу представить конструкцию достаточно мощного радиожучка, Дальность действия которого составляет до 500 метров при прямой видимости. Устройство было собрано почти год назад для собственных нужд. Жук показал поразительные результаты : Частота почти не плавает (через каждые 100 метров всего на 0,1-0,3мГц). Устройство не реагирует на касания антенны и других частей (кроме контура и частотнозадающей цепи) - это очень важный момент, поскольку почти во всех схемах из интернета наблюдается такая проблема.

Радиосхема:

Настраивают жучок в пределе FM (88-108мГц) при помощи переменного конденсатора. Емкость конденсатора подбирается 0...15 можно, а еще лучше 0...30 пкФ. Контур намотан на пасте от гелиевой ручки (оправа 3-3,5мм, можно до 5мм), состоит из 6 витков для ФМ диапазона. Провод можно использовать с диаметром 0,5-1,2мм.

Антенной служит многожильный изолированный провод с длиной 15...30 см. Монтаж делался на макетной плате, с двух сторон. Жучок снабжен электретным микрофоном и дополнительным микрофонным усилителем, что дает возможность слышать даже самый тихий шепот в пределе одной комнаты. Питается от обычной кроны с напряжением 9 вольт. Микрофон можно взять от любого китайского приемника или гарнитуры мобильного телефона, чувствительность не очень важна, поскольку в схеме есть дополнительный усилитель.

В микрофонном усилителе можно использовать буквально любой маломощный транзистор обратной проводимости. В передатчике используется транзистор КТ368, можно ставить любые маломощные (обратные) с рабочей частотой не менее 400МГц. Жучок будет работать и без УВЧ, в таком случае дальность действия будет не более 100 метров. В УВЧ использован достаточно редкий отечественный транзистор серии КТ325В с рабочей частотой 900мГц-1гГц, он может быть заменен на КТ368.

Это схема работает всего от одной 1,5 В батареи. В качестве аудио устройства воспроизведения применены обычные наушник с общим сопротивлением 64 Ом. Питания от батарейки проходит через разъем наушников, поэтому достаточно вытащить наушники из разъема, чтоб отключить приемник. Чувствительности приемника достаточно, что на 2-х метровую проводную антенну применять несколько качественных станций КВ и ДВ диапазона.

Катушка L1 изготавливается на сердечнике из феррита длиной 100 мм. Обмотка состоит из 220 витков провода ПЭЛШО 0,15-0,2. Намотка осуществляется в навалочку на бумажной гильзе длиной 40 мм. Отвод нужно сделать от 50 витка от заземленного конца.

Схема приемника всего на одном полевом транзисторе

Этот вариант схемы простого однотранзисторного FM-приемника, работает по принципу сверхрегенератора.

Катушка на входе состоит из семи витков медного провода сечением 0,2 мм, намотанных на оправке 5 мм с отводом от 2-го, а вторая индуктивность содержит 30 витков провода 0,2 мм. Антенна типовая телескопическая, питание от одной батарейки типа Крона, ток потребления при этом всего 5 мА, поэтому хватит на долго. Настройка на радиостанцию осуществляется конденсатором переменной емкости. На выходе схемы звук слабенький, поэтому для усиления сигнала подойдет практически любой самодельный УНЧ.

Главное достоинство этой схемы в сравнении с другими типами приемников это отсутствие каких-либо генераторов и поэтому нет высокочастотного излучения в приемной антенне.

Сигнал радиоволны принимается антенной приемника и выделяется резонансной цепью на индуктивности L1 и емкости С2 а затем поступает на детекторный диод и усиливается.

Представлагаю вашему вниманию подборку простых схем FM приемников на диапазон 87.5 до 108 МГц. Данные схемы имеет достаточно простые для повторентия, даже начинающим радиолюбителям, обладают не большими габаритами и с легкостью поместиться у вас в кармане.

Схемы несмотря на, свою простоту обладают высокой селективностью и хорошим соотношение сигнал-шум и его вполне хватает для комфортного прослушивания радиостанций

Основой всех этих радиолюбительских схем радиоприемников, являются специализированные микросхемы такие как: TDA7000, TDA7001, 174XA42 и другие.

Приемник предназначен для приема телеграфных и телефонных сигналов радиолюбительских станций, работающих в 40-метровом диапазоне. Тракт построен по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты. Схема приемника построена так, что используется широко доступная элементная база, в основном это транзисторы типа КТ3102 и диоды 1N4148.

Входной сигнал из антенной системы поступает на входной полосовой фильтр на двух контурах Т2-С13-С14 и ТЗ-С17-С15. Связующим менаду контурами является конденсатор С16. Этот фильтр выделяет сигнал в пределах 7 ... 7,1 МГц. При желании работать в другом диапазоне можно соответствующим образом перестроить контур путем замены катушек-трансформаторов и конденсаторов.

Со вторичной обмотки ВЧ-трансформатора ТЗ, первичная обмотка которого является вторым звеном фильтра, сигнал поступает на усилительный каскад на транзисторе VT4. Преобразователь частоты выполнен на диодах VD4-VD7 по кольцевой схеме. Входной сигнал поступает на первичную обмотку трансформатора Т4, а сигнал генератора плавного диапазона на первичную обмотку трансформатора Т6. Генератор плавного диапазона (ГПД) выполнен на транзисторах VT1-VT3. Собственно генератор собран на транзисторе VT1. Частота генерации лежит в пределах 2,085-2,185 МГц, этот диапазон задается контурной системой, состоящей из индуктивности L1, и разветвленной емкостной составляющей из С8, С7, С6, С5, СЗ, VD3.

Перестройка в указанных выше пределах осуществляется переменным резистором R2, который является органом настройки. Он регулирует постоянное напряжение на варикапе VD3, входящем в состав контура. Напряжение настройки стабилизируется с помощью стабилитрона VD1 и диода VD2. В процессе налаживания перекрытие в указанном выше диапазоне частот устанавливают подстройкой конденсаторов СЗ и Сб. При желании работать в другом диапазоне или с другой промежуточной частотой требуется соответственная перестройка контура ГПД. Сделать это не сложно вооружившись цифровым частотомером.

Контур включен между базой и эмиттером (общим минусом) транзистора VT1. Необходимая для возбуждения генератора ПОС берется с емкостного трансформатора между базой и эмиттером транзистора, состоящего из конденсаторов С9 и СЮ. ВЧ выделяется на эмиттере VT1 и поступает на усилительно-буферный каскад на транзисторах VT2 и VT3.

Нагрузка - на ВЧ-трансформатор Т1. С его вторичной обмотки сигнал ГПД поступает на преобразователь частоты. Тракт промежуточной частоты выполнен на транзисторах VT5-VT7. Выходное сопротивление преобразователя низко, поэтому первый каскад УПЧ сделан на транзисторе VT5 по схеме с общей базой. С его коллектора усиленное напряжение ПЧ поступает на кварцевый фильтр, трехзвенный, на частоту 4,915 МГц. При отсутствии резонаторов на данную частоту можно использовать другие, например, на 4,43 МГЦ (от видеотехники), но это потребует изменения настроек ГПД и самого кварцевого фильтра. Кварцевый фильтр здесь необычный, он отличается тем, что его полосу пропускания можно регулировать.

Схема приемника. Регулировка осуществляется посредством изменения емкостей, включенных меэду звеньями фильтра и общим минусом. Для этого используются варикапы VD8 и VD9. Их емкости регулируются с помощью переменного резистора R19, изменяющего обратное постоянное напряжение на них. Выход фильтра - на ВЧ-трансформатор Т7, а с него на второй каскад УПЧ тоже с общей базой. Демодулятор выполнен на T9 и диодах VD10 и VD11. Сигнал опорной частоты на него поступает с генератора на VT8. В нем должен быть кварцевый резонатор такой же как в кварцевом фильтре. Низкочастотный усилитель выполнен на транзисторах VT9-VT11. Схема двухкаскадная с двухтактным выходным каскадом. Резистором R33 регулируется громкость.

Нагрузкой может быть как динамик, так и головные телефоны. Катушки и трансформаторы намотаны на ферритовых кольцах. Для Т1-Т7 используются кольца внешним диаметром 10мм (можно импортные типа Т37). Т1 - 1-2=16 вит., 3-4=8 вит., Т2 - 1-2=3 вит., 3-4=30 вит., ТЗ - 1-2=30 вит., 3-4=7 вит., Т7 -1-2=15 вит., 3-4=3 вит. Т4, Тб, T9 - втрое сложенным проводом 10 витков, концы распаять согласно номерам на схеме. Т5, Т8 - вдвое сложенным проводом 10 витков, концы распаять согласно номерам на схеме. L1, L2 - на кольцах диаметром 13 мм (можно импортные типа Т50), - 44 витка. Для всех можно использовать провод ПЭВ 0,15-0,25 L3 и L4 - готовые дроссели 39 и 4,7 мкГн, соответственно. Транзисторы КТ3102Е можно заменить другими КТ3102 или КТ315. Транзистор КТ3107 - на КТ361, но нужно чтобы VT10 и VT11 были с одинаковыми буквенными индексами. Диоды 1N4148 можно заменить на КД503. Монтаж выполнен объемным способом на куске фольгированного стеклотекстолита размерами 220x90 мм.

В этой статье приводится описание трех простейших приемников с фиксированной настройкой на одну из местных станций СВ или ДВ диапазона, это предельно упрощенные приемники с питанием от батареи "Крона", расположенные в корпусах абонентских громкоговорителей, содержащих динамик и трансформатор.

Принципиальная схема приемника показана на рисунке 1А. Его входной контур образует катушка L1, конденсатор cl и подключенная к ним антенна. Настройка контура на станцию осуществляется изменением емкости С1 или индуктивности Ll. Напряжение ВЧ сигнала с части витков катушки поступает на диод VD1, работающий в качестве детектора. С переменного резистора 81, являющегося нагрузкой детектора и регулятором громкости, напряжение низкой частоты поступает на базу VT1 для усиления. Отрицательное напряжение смещения на базе этого транзистора создается постоянной составляющей продетектированного сигнала. Транзистор VT2 второго каскада усилителя НЧ имеет непосредственную связь с первым каскадом.

Усиленный им колебания низкой частоты через выходной трансформатор Т1 поступают к громкоговорителю В1 и преобразуются им в аккустические колебания. Схема приемника второго варианта показана на рисунке. Приемник, собранный по этой схеме, отличается от первого варианта только тем, что в его усилителе НЧ используются транзисторы разных типов проводимости. На рисунке 1В приведена схема третьего варианта приемника. Отличительная его особенность - положительная обратная связь, осуществляемая с помощью катушки L2, что значительно повышает чувствительность и избирательность приемника.

Для питания любого приемника используется батарея с напряжением-9В, например «Крона» или составленная из двух батарей 3336JI или отдельных элементов, важно что бы хватило места в корпусе абонентского громкоговорителя, в котором собирается приемнмк. Пока на входе нет сигнала обе транзистора почти закрыты и токпо-требляемый приемником в режиме покоя не превышает 0,2 Ма. Максимальный ток при наибольшей громкости составляет 8-12 Ма. антенной служит любой провод длиной около пяти метров, а заземлением штырь, вбитый в землю. Выбирая схему приемника нужно учитывать местные условия.

На расстоянии около 100 км до радиостанции при использовании выше указанной антенны и заземления возможен громкоговорящий прием приемниками по двум первым вариантам, до 200 км - схема третьего варианта. При расстоянии до станции не более 30 км можно обойтись антенной в виде провода длиной 2 метра и без заземления. Приемники смонтированы объемным монтажом в корпусах абонентских громкоговорителей. Переделка громкоговорителя сводится к установке нового резистора регулировки громкости, совмещенного с выключателем питания и установке гнезд для антенны и заземления, при этом разделительный трансформатор используется в качестве Т1.

Схема приемника. Катушку входного контура наматывают на отрезке феритового стержня диаметром 6 мм и длиной 80 мм. Катушку наматывают на картонном каркасе, так что бы он мог с некоторым трением перемещаться вдоль стержня Для приема радиостанций ДВ диапазона катушка должна содержать 350, с отводом от середины, витков провода ПЭВ-2-0,12. Для работы в СВ диапазоне должно быть 120 витков с отводом от середины того же провода, катушку обратной связи для приемника третьего варианта наматывают на контурную катушку, она содержит 8-15 витков. Транзисторы нужно подобрать с коэффициентом усиления Вст не менее 50.

Транзисторы могут быть любые германиевые низкочастотные соответствующей структуры. Транзистор первого каскада должен иметь минимально возможный обратный ток коллектора. Роль детектора может выполнять любой диод серий Д18, Д20, ГД507 и другие высокочастотные. Переменный резистор регулятора громкости может быть любого типа, с выключателем, с сопротивлением от 50-ти до 200 килоом. Возможно и использование штатного резистора абонентского громкоговорителя,обычно там используются резисторы с сопротивлением от 68-и до 100 ком. В этом случае придется предусмотреть отдельный выключатель питания. В качестве контурного конденсатора использован подстроечный керамический конденсатор КПК-2.

Схема приемника. Возможно использование переменного конденсатора с твердый или воздушным диэлектриком. В этом случае можно ввести в приемник ручку настройки, и если конденсатор имеет достаточно большое перекрытие (в двухсекционном можно соединить параллельно две секции, максимальная емкость при этом удвоится) можно с одной средневолновой катушкой принимать станции в ДВ и СВ диапазоне. Перед настройкой нужно измерить ток потребления от источника питания при отключенной антенне, и если он более одного миллиампера заменить первый транзистор на транзистор с меньшим обратным током коллектора. Затем нужно подключить антенну и вращением ротора контурного конденсатора и перемещая катушку по стержню настроить приемник на одну из мощных станций.

Конвертор для приема сигналов в диапазоне 50 МГЦ Тракт ПЧ-НЧ трансивера предназначен для применения в схеме последнего, супергетеродинного, с однократным преобразованием частоты. Промежуточная частота выбрана равной 4,43 Мгц (используются кварцы от видеотехники)

Магнитные ферритовые антенны хороши своими небольшими размерами и хорошо выраженной направленностью. Стержень антенны должен располагаться горизонтально и перпендикулярно направлению на радиостанцию. Другими словами, антенна не принимает сигналов со стороны торцов стержня. Кроме того, они малочувствительны к электрическим помехам, что особенно ценно в условиях больших городов, где уровень таких помех велик.

Основными элементами магнитной антенны, обозначаемой на схемах буквами МА или WA, являются катушка индуктивности, намотанная на каркасе из изоляционного материала, и сердечник из высокочастотного ферромагнитного материала (феррита) с большой магнитной проницаемостью.

Схема его отличается от классической прежде всего, детектором построенным на двух диодах, и конденсаторе связи, позволяющим подобрать оптимальную нагрузку контура детектором, и тем самым, получить максимальную чувствительность. При дальнейшем уменьшении емкости С3 резонансная кривая контура становится еще острее, т. е. селективность растет, но чувствительность несколько уменьшается. Сам колебательный контур состоит из катушки и конденсатора переменной емкости. Индуктивность катушки тоже можно изменять в широких пределах, вдвигая и выдвигая ферритовый стержень.