Самодельные радиоприемники

При разработке данного радиоприемника ставилась задача создать простую для повторения конструкцию, имеющую минимум моточных деталей, обладающую достаточным качеством и громкостью звучания и имеющую возможность работы в широком диапазоне питающих напряжений.

В результате получилась конструкция имеющая в составе три современные микросхемы:
КС1066ХА1 (К174ХА2)- непосредственно сам радиоприемник
BA3822L- эквалайзер
TDA2030- усилитель НЧ
Каждый тракт выполнен в виде отдельного модуля (чертечи печатных плат представлены ниже).

Общие технические характеристики радиоприемника следующие:
1. Чувствительность при отношении сигнал\шум 26 дб...............6 мкВ\м
2. Диапазон принимаемых частот..................УКВ 65,8- 73 мГц или FM 88- 108 мГц
3. Коэффициент нелинейный искажений не более..................2%
4. Полоса захвата АПЧГ.........................300 кГц
5. Диапазон питающих напряжений................4,5- 25 Вольт (номинальный 6- 20 Вольт)
6. Выходная мощность на нагрузке 4 Ом при напряжении питания 20 В..........6 Вт

БП, для питания 6-ти вольтового (4 пальчиковых батарейки) радиоприемника от одной батарейки напряжением 1,5 вольта.

Предлагаемый блок питания (БП) радиоприемника изготовлен на базе низковольтного преобразователя напряжения 1,5 … 6,0 вольт и предназначен для питания маломощных бытовых устройств (в частности, радиоприемника) от одной пальчиковой батарейкинапряжением 1,5 вольта.

Инвертор имеет хорошие выходные данные с минимумом входящих элементов.

Инструмент

Схема преобразователя напряжения

На транзисторах VT1 и VT2 собран двухтактный высокочастотный генератор импульсов (блок А1) на базе схемы А.Чаплыгина, «Радио 11.2001г., стр.42». Ток положительной обратной связи протекает через вторичные обмотки трансформатора Т1 и нагрузку, подключенную между цепью +6в и общим проводом. За генератором импульсов следуют узлы стабилизации, регулировки и фильтрации выходного напряжения.

Преимущества устройства

Вместо выпрямителя ВЧ напряжения используются база-эмиттерные переходы транзисторов самого генератора, что позволяет исключить блок выпрямителя устройства.

Величина тока базы пропорциональна величине тока в нагрузке, что делает преобразователь весьма экономичным.

За счет пропорционального токового управления транзисторами уменьшены потери на их переключение и повышен КПД преобразователя до 80% .

При уменьшении нагрузки до нуля происходит срыв колебаний генератора, что автоматически может решить проблему управления питанием.

Ток от батареи, при отсутствии нагрузки, практически не потребляется. Преобразователь, будет сам включаться тогда, когда от него потребуется что-то запитать и выключаться, когда нагрузка будет отключена.

Изготовление трансформатора для генератора импульсов преобразователя

Магнитопроводом трансформатора Т1 генератора импульсов, служит кольцо К10х5х2 из феррита 2000НМ (Фото 5). Можно взять кольцо из старой материнской платы.

Шаг 1. Перед намоткой трансформатора подготовить ферритовое кольцо. Для того чтобы намоточный провод не повредил свою изоляцию, притупить острые кромки кольца мелкозернистой шкуркой или надфилем.

Шаг 2. Намотать изоляционную прокладку на кольцо для исключения повреждения изоляции провода (Фото 6). Для этого можно использовать кальку, лавсановую или фторопластовую ленту.

Фото 6 Изоляция кольца

Шаг 3. Намотать обмотки трансформатора: первичные обмотки (I и II) – 2 х 4 витка, вторичные обмотки (III и IV) – 2 х 25 витков изолированного провода марок ПЭВ, ПЭТВ, диаметром 0,15-0,30 мм. Также можно применить провод марок ПЭЛШО, МГТФ (Фото 7,9) или другой изолированный провод. Это приведет к образованию второго слоя обмотки, но обеспечит надежную работу преобразователя напряжения.

Каждую пару обмоток наматывают сложенным вдвое проводом (Фото 7).

Вначале мотаются вторичные обмотки lll и lV (2 х 25 витков) - (Фото 8).

Фото 8 Вид вторичных обмоток трансформатора III и IV

Затем, так же в два провода, мотаются первичные обмотки l и ll (2 х 4 витка).

В итоге, у каждой из двойных обмоток будет 4 провода - по два с каждой стороны обмотки (Фото 9).

Фото 9 Вид трансформатора после намотки

При намотке всех катушек нужно строго соблюдать одно направление обмотки и отмечать начало и конец обмоток. При несоблюдении этих условий генератор не запустится.

Начало каждой обмотки помечено на схеме точкой у вывода. Чтобы не возникало путаницы, можно принять за начало всех обмоток провода выходящие снизу, а за конец всех обмоток - выводы сверху.

Шаг 4. Соединяем пайкой провод конца обмотки (III) и провод начала обмотки (IV). Получается вторичная катушка трансформатора Т1 с центральным выводом. Аналогично поступаем с обмотками l и ll первичной катушки.

Сборка преобразователя напряжения

Для работы в преобразователях небольшой мощности, как в нашем случае, подойдут транзисторы ВС548В, А562, КТ208, КТ209, КТ501, МП20, МП21.

Транзисторы следует выбирать, ориентируясь на допустимые значения тока базы транзистора (он должен превышать ток нагрузки) и обратного напряжения эмиттер-база (оно должно превышать выходное напряжение преобразователя).

Преобразователь собираем согласно схеме, на универсальной монтажной плате (Фото 10). Вход, выход и общая шина преобразователя выведены гибким многожильным проводом.

Фото 10 Преобразователь 1,5 – 6,0 вольт.

Фото 11 Преобразователь (вид сбоку)

Пролог.

У меня есть два мультиметра, и оба имеют один и тот же недостаток – питание от батареи напряжением 9-ть Вольт типа «Крона».

Всегда старался иметь в запасе свежую 9-тивольтовую батарею, но, почему-то, когда требовалось что-то измерить с точностью выше, чем у стрелочного прибора, «Крона» оказывалась либо неработоспособной, либо её хватало всего на несколько часов работы.

Порядок намотки импульсного трансформатора.

Намотать прокладку на кольцевой сердечник столь малых размеров очень сложно, а мотать провод на голый сердечник неудобно и опасно. Изоляция провода может повредиться об острые грани кольца. Чтобы предотвратить повреждение изоляции, притупите острые кромки магнитопровода, как описано .

Чтобы во время укладки провода, витки не «разбегались», полезно, покрыть сердечник тонким слоем клея «88Н» и просушить до намотки.

Вначале мотаются вторичные обмотки III и IV (см. схему преобразователя). Их нужно намотать сразу в два провода. Витки можно закрепить клеем, например, «БФ-2» или «БФ-4».

У меня не нашлось подходящего провода, и я вместо провода расчётного диаметра 0,16мм использовал провод диаметром 0,18мм, что привело к образованию второго слоя в несколько витков.

Затем, так же в два провода, мотаются первичные обмотки I и II. Витки первичных обмоток также можно закрепить клеем.

Преобразователь я собрал методом навесного монтажа, предварительно связав х/б нитью транзисторы, конденсаторы и трансформатор.

Вход, выход и общую шину преобразователя вывел гибким многожильным проводом.

Настройка преобразователя.

Настройка может потребоваться для установки необходимого уровня выходного напряжения.

Я так подобрал количество витков, чтобы при напряжении на аккумуляторе 1,0 Вольт, на выходе преобразователя было около 7 Вольт. При этом напряжении, в мультиметре зажигается индикатор разряда батареи. Таким образом, можно предотвратить слишком глубокий разряд аккумулятора.

Если вместо предложенных транзисторов КТ209К будут использованы другие, тогда придётся подобрать количество витков вторичной обмотки трансформатора. Это связано с разной величиной падения напряжения на p-n переходах у различных типов транзисторов.

Я испытывал эту схему на транзисторах КТ502 при неизменных параметрах трансформатора. Выходное напряжение при этом снизилось на вольт или около того.

Если генерация не возникает, проверьте фазировку всех катушек. Точками на схеме преобразователя (см. выше) отмечено начало каждой обмотки.

Чтобы не возникало путаницы при фазировке катушек кольцевого магнитопровода, примите за начало всех обмоток, например , все выводы выходящие снизу, а за конец всех обмоток, все выводы выходящие сверху.

Окончательная сборка импульсного преобразователя напряжения.

Перед окончательной сборкой, все элементы схемы были соединены многожильным проводом, и была проверена способность схемы принимать и отдавать энергию.

Для предотвращения замыкания, импульсный преобразователь напряжения был со стороны контактов заизолирован силиконовым герметиком.

Затем все элементы конструкции были размещены в корпусе от «Кроны». Для того, чтобы передняя крышка с разъёмом не утапливалась внутрь, между передней и задней стенками была вставлена пластинка из целлулоида. После чего, задняя крышка была закреплена клеем «88Н».

Для зарядки модернизированной "Кроны" пришлось изготовить дополнительный кабель со штекером типа Джек 3,5мм на одном из концов. На другом конце кабеля, для снижения вероятности короткого замыкания, были установлены стандартные приборные гнёзда, вместо аналогичных штекеров.

Доработка мультиметра.

Мультиметр DT-830B сразу же заработал от модернизированной «Кроны». А вот тестер M890C+ пришлось немного доработать.

Дело в том, что в большинстве современных мультиметров задействована функция автоматического отключения питания. На картинке показана часть панели управления мультиметра, где обозначена данная функция.

Схема автоотключения (Auto Power Off) работает следующим образом. При подключении батареи, заряжется конденсатор С10. При включении питания, пока конденсатор C10 разряжается через резистор R36, на выходе компаратора IC1 удерживается высокий потенциал, что приводит к отпиранию транзисторов VT2 и VT3. Через открытый транзистор VT3 напряжение питания и попадает в схему мультиметра.

Как видите, для нормальной работы схемы, нужно подать питание на С10 ещё до того, как включится основная нагрузка, что невозможно, так как наша модернизированная «Крона», напротив, включится только тогда, когда появится нагрузка.

В общем, вся доработка заключалась в установке дополнительной перемычки. Для неё я выбрал место, где это было сделать удобнее всего.

К сожалению, обозначения элементов на электрической схеме не совпали с обозначениями на печатной плате моего мультиметра, поэтому точки для установки перемычки нашёл так. Прозвонкой выявил нужный вывод выключателя, а шину питания +9V определил по 8-ой ножке операционного усилителя IC1 (L358).

Мелкие подробности.

Сложно было приобрести всего один аккумулятор. Их в основном продают, либо парами, либо по четыре штуки. Однако некоторые комплекты, например, «Varta», поставляются по пять аккумуляторов в блистере. Если Вам повезёт так же, как и мне, то Вы сможете разделить с кем-нибудь такой комплект. Аккумулятор я купил всего за 3,3$, тогда как одна «Крона» стоит от 1$ до 3,75$. Есть, правда, ещё «Кроны» и по 0,5$, но те и вовсе мёртворождённые.

Попалась на глаза схема средневолнового регенеративного приемника от В. Т. Полякова. С целью проверки работы регенераторов в диапазоне средних волн был изготовлен этот приемник.

Оригинальная схема этого регенеративного радиоприемника рассчитанного для работы в диапазоне средних волн выглядит так:

На транзисторе VT1 собран регенеративный каскад, уровень регенерации регулируются резистором R2. На транзисторах VT2 и VT3 собран детектор. На транзисторах VT4 и VT5 собран УНЧ, предназначенный для работы на высокоомные наушники.

Прием ведется на магнитную антенну. Настройка на станции производится конденсатором переменной емкости С1. Подробное описание этого радиоприемника, а также процедура его налаживания изложены в журнале CQ-QRP №23.

Описание мною изготовленного средневолнового регенеративного радиоприемника.

Как обычно, всегда вношу небольшие изменения в оригинальную схему повторяемых мною конструкций. В данном случае, для обеспечения громкоговорящего приема применен усилитель НЧ на микросхеме TDA2822M.

Финальная схема моего приемника выглядит так:

Магнитная антенна использована готовая от какого-то радиоприемника, на ферритовом стержне длиной 200 мм.

Длинноволновая катушка удалена за ненадобностью. Средневолновая контурная катушка использована без переделок. Катушка связи была оборвана, поэтому намотал рядом с «холодным» концом контурной катушки катушку связи. Катушка связи состоит из 6 витков провода ПЭЛ 0,23:

Здесь важно соблюсти правильную фазировку катушек: конец контурной катушки должен соединяться с началом катушки связи, конец катушки связи соединен с общим проводом.

Усилитель НЧ состоит из предварительной ступени, собранной на транзисторе VT4 типа КТ201. В этом каскаде применен низкочастотный транзистор с целью уменьшения вероятности самовозбуждения УНЧ. Налаживание данного каскада сводится к подбору резистора R7 для получения напряжения на коллекторе VT4 равного примерно половине напряжения питания.

Оконечный усилитель НЧ собран на микросхеме TDA2822M, включенной по типовой мостовой схеме. На транзисторах VT2 и VT3 собран детектор, в наладке не нуждается.

В первоначальном варианте приемник был собран в соответствии с авторской схемой. Пробная эксплуатация выявила недостаточную чувствительность приемника. С целью повышения чувствительности приемника дополнительно был смонтирован усилитель радиочастоты (УРЧ) на транзисторе VT5. Его наладка сводится к получению напряжения на коллекторе около трёх вольт подбором резистора R14.

Регенеративный каскад собран на полевом транзисторе КП302Б. Его настройка сводится к установке напряжения на истоке в пределах 2…3В резистором R3. После этого обязательно проверяем наличие генерации при изменении сопротивления резистора R2. В моем варианте генерация возникала при среднем положении движка резистора R2. Режим генерации также можно подобрать резистором R1.

В случае недостаточно громкого приема полезно будет подсоединить кусок провода длиной не более 1м к затвору транзистора VT1 через конденсатор 10 пФ. Этот проводочек будет играть роль наружной антенны. Фактические режимы транзисторов по постоянному току в моем варианте приемника указаны на схеме.

Так выглядит собранный средневолновый регенеративный радиоприемник:

Испытания приемника проведены на протяжении нескольких вечеров в конце сентября, начале октября 2017 года. Принято много радиовещательных станций средневолнового диапазона, причем, многие из них принимаются с оглушительной громкостью. Конечно, в этом приемнике есть и недостатки-например, станции, расположенные рядом, иногда налезают друг на друга.

Но, в общем, этот средневолновый регенеративный радиоприемник показал очень достойную работу.

Небольшое видео, демонстрирующее работу этого регенеративного приемника:

Печатная плата приемника. Вид со стороны печатных проводников. Плата разработана под конкретные детали, в частности-КПЕ.

Радиоприемник

Ранее сделанный своими руками простой громкоговорящий радио приемник с низковольтным питанием 0,6-1,5 Вольта стоит без работы. Замолчала радиостанция «Маяк» на СВ диапазоне и приемник из-за своей низкой чувствительности днем никакие радиостанции не принимал. При модернизации китайского радиоприемника была обнаружена микросхема TA7642. В этой похожей на транзистор микросхеме размещен УВЧ, детектор и система АРУ. Установив в схему радио УНЧ на одном транзисторе получается высокочувствительный громкоговорящий радиоприемник прямого усиления с питанием от батареи 1,1-1,5 Вольта.

Как сделать простое радио своими руками

Схема радио специально упрощена для повторения начинающими радио конструкторами и настроена для длительной работы без выключения в энергосберегающем режиме. Рассмотрим работу схемы простого радиоприемника прямого усиления. Смотри фото.

Радио сигнал наведенный на магнитной антенне поступает на вход 2 микросхемы TA7642, где он усиливается, детектируется и подвергается автоматической регулировке усиления. Питание и съем низкочастотного сигнала осуществляется с вывода 3 микросхемы. Резистор 100 кОм между входом и выходом устанавливает режим работы микросхемы. Микросхема критична к поступающему напряжению. От напряжения питания зависит усиление УВЧ микросхемы, избирательность радиоприема по диапазону и эффективность работы АРУ. Питание ТА7642 организовано через резистор 470-510 Ом и переменный резистор номиналом 5-10 кОм. При помощи переменного резистора выбирается наилучший режим работы приемника по качеству приема, а также регулируется громкость. Сигнал низкой частоты с ТА7642 поступает через конденсатор емкостью 0,1 мкФ на базу n-p-n транзистора и усиливается. Резистор и конденсатор в цепи эмиттера и резистор 100 кОм между базой и коллектором устанавливают режим работы транзистора. Нагрузкой специально в данном варианте выбран выходной трансформатор от лампового телевизора или радиоприемника. Высокоомная первичная обмотка при сохранении приемлемого КПД резко снижает ток потребления приемника, который не превысит на максимальной громкости 2 мА. При отсутствии требований по экономичности можно включить в нагрузку громкоговоритель сопротивлением ~30 Ом, телефоны или громкоговоритель через согласующий трансформатор от транзисторного приемника. Громкоговоритель в приемнике установлен отдельно. Здесь будет работать правило, чем громкоговоритель больше, тем звук громче, для данной модели использована колонка из широкоформатного кинотеатра:). Питается приемник от одной пальчиковой батарейки 1,5 Вольта. Так как дачный радиоприемник будет эксплуатироваться вдали от мощных радиостанций, предусмотрено включение внешней антенны и заземления. Сигнал с антенны подается через дополнительную катушку намотанную на магнитной антенне.

Детали на плате

Пять выводов сплаты

Плата на шасси

Тыльная стенка

Корпус, все элементы колебательного контура и регулятор громкости взяты из ранее построенного радиоприемника. Подробности, размеры и шаблон шкалы смотрите . Ввиду простоты схемы печатная плата не разрабатывалась. Радио детали могут быть установлены своими руками навесным монтажом или спаяны на небольшом пятачке макетной платы.

Испытания показали, что приемник на удалении 200 км от ближайшей радиостанции с подключенной внешней антенной принимает днем 2-3 станции, а вечером до 10 и более радиостанций. Смотри видео. Содержание передач вечерних радиостанций стоит изготовления такого приемника.

Контурная катушка намотана на ферритовом стержне диаметром 8 мм и содержит 85 витков, антенная катушка содержит 5-8 витков.

Как указывалось выше, приемник может легко быть повторен начинающим радио конструктором.

Не спешите сразу покупать микросхему TA7642 или ее аналоги K484, ZN414. Автор нашел микросхему в радиоприемнике стоимостью 53 рубля))). Допускаю, что такую микросхему можно найти в каком нибудь сломанном радиоприемнике или плеере с АМ диапазоном.

Кроме прямого назначения приемник круглосуточно работает как имитатор присутствия людей в доме.