Текст книги "Юный техник, 2008 № 07"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 5 страниц)

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Средневолновый регенератор

Регенератор – это особый вид радиоприемника.

Изобрел его американский радиолюбитель, а позднее – знаменитый радиоспециалист Эдвин Армстронг, еще будучи студентом, в 1914 году. До середины 1930-х годов регенератор оставался самым распространенным типом радиоприемника, но сейчас основательно забыт. В те годы он содержал одну или две лампы, первая работала детектором, вторая – усилителем звуковой частоты.

Уникальные радиоприемные качества регенератора – высокая чувствительность и избирательность – объясняются положительной обратной связью, которая компенсирует потери во входном контуре и антенной цепи, то есть как бы регенерирует принятый сигнал.

Как плохой приемник сделать хорошим. Теперь в нашем распоряжении появились дешевые полевые транзисторы, позволяющие собрать очень простой и очень экономичный регенератор в виде приставки к любому имеющемуся у вас радиовещательному приемнику со средневолновым диапазоном и значительно улучшить его чувствительность и помехоустойчивость.

Сам приемник не потребует никакой переделки, даже открывать корпус не нужно! Приставка имеет собственную магнитную антенну, которую располагают на расстоянии 10… 20 см параллельно магнитной антенне приемника. Связь между антеннами вполне достаточна, чтобы слабый сигнал, принятый и усиленный регенератором, поступал в приемник и, как обычно, усиливался, детектировался и воспроизводился в нем.

Поскольку функции приставки сводятся только к компенсации потерь в магнитной антенне и увеличению ее добротности, следовательно, и эффективности, ее часто называют умножителем добротности, или Q-yмножителем (добротность обозначают буквой Q).

Схема приставки показана на рисунке 1.

Катушка магнитной антенны L1 и конденсатор переменной емкости С1 образуют колебательный контур, перекрывающий, с некоторым запасом, все частоты СВ-диапазона (525…1605 кГц). Сигнал нужной радиостанции, принятый антенной и выделенный этим контуром, поступает на затвор транзистора и модулирует ток, проходящий от батареи питания через канал транзистора (промежуток сток-исток). Этот ток проходит еще и через катушку обратной связи L2, восполняя потери в контуре. Для регулировки обратной связи служит переменный резистор R1; уменьшение его сопротивления увеличивает обратную связь, а с ней и чувствительность, вплоть до возникновения самовозбуждения – генерации собственных колебаний в контуре, которую легко обнаружить по свисту, изменяющемуся при настройке – биениям собственных колебаний с несущими колебаниями принятого сигнала.

Для магнитной антенны желательно выбрать ферритовый стержень марки 400НН или 600НН большого размера. Из распространенных хорошо подойдет 400НН диаметром 10 и длиной 200 мм (от приемника «Ленинград», к примеру). В середине стержня надо намотать бумажную трубочку, а на нее – катушку L1 из 60 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,2…0,3 мм. Затем, не обрывая провод, сделать отвод и намотать в ту же сторону еще 5 витков – катушку L2. После изготовления, для защиты от влаги, катушки желательно пропитать парафином.

Вполне подойдет и готовая катушка магнитной антенны СВ-диапазона от того же или подобного приемника. На ней, как правило, есть и катушка связи, которая послужит как L2.

КПЕ также можно взять от любого старого транзисторного приемника, соединив две его секции параллельно, если емкость одной окажется недостаточной для настройки на самые нижние частоты СВ-диапазона. Для регулятора обратной связи подойдет переменный резистор любого типа с номиналом от 33 до 68 кОм, желательно с выключателем питания S1.

Емкость блокировочного керамического конденсатора С2 совершенно некритична и может быть от нескольких тысяч пикофарад до долей микрофарады.

Для питания годится любая батарея, например, два пальчиковых элемента (3 В), старый аккумулятор от сотового телефона (3,6 В) или плоская батарея от использованной кассеты фотоаппарата «Поляроид» (6 В). Эта батарея при малом потребляемом токе (а у приставки он значительно меньше 1 мА) работает годами. Приставку вместе с батареей собирают в любой подходящей пластмассовой коробочке, способ монтажа не важен.

А теперь делаем полный приемник. Пользование приставкой требует навыка и определенного искусства – кроме настройки самого приемника, нужно еще настроить регенератор на ту же частоту (по увеличению громкости приема) и отрегулировать обратную связь, добиваясь качества и чистоты приема. Полезно подобрать и взаимное расположение приставки и приемника. Здесь огромное поле для экспериментов!

Возможно, вы захотите, не связываясь с готовыми фабричными приемниками, изготовить свой собственный самодельный. Это совсем несложно сделать на основе данного Q-умножителя. Нужно добавить к нему детектор и усилитель звуковой частоты (УЗЧ). Полная схема приемника показана на рисунке 2.

Сигнал на детектор снимается с истока транзистора Q-умножителя VT1 и подается на базу составного транзистора VT2, VT3. Это так называемый эмиттерный детектор, нагрузка которого R4 и фильтрующий высокую частоту конденсатор С4 включены в цепь эмиттера транзистора, работающего при очень малом токе. Эмиттерная нагрузка обеспечивает глубокую отрицательную обратную связь (ООС) по постоянному току и звуковым частотам, благодаря чему и получается качественное детектирование слабых сигналов. Составной транзистор применен затем, чтобы меньше нагружать Q-умножитель и не нарушать его работу. С той же целью добавлен резистор R3, его подбирают, добиваясь плавного подхода к порогу генерации.

После дополнительной фильтрации цепью R6C5C6 сигнал звуковой частоты поступает на двухкаскадный УЗЧ. Он собран на транзисторах VT4, VT5 по схеме с непосредственной связью между каскадами. Его усиление довольно велико и может достигать нескольких тысяч. Режим транзисторов стабилизирован цепью ООС через резистор R7, создающий смещение на базе VT4. При приеме мощных станций может возникнуть необходимость уменьшить усиление. Это достигается перемещением движка резистора R9 вниз, ближе к выводу, соединенному с общим проводом. При этом увеличивается ООС и на звуковых частотах, снижающая усиление, но улучшающая качество воспроизведения.

Нагрузкой УЗЧ служат высокоомные телефоны (наушники). Сопротивление телефонов указано на их корпусе, годится от 1600 до 2200 Ом. Общее сопротивление двух телефонов будет, соответственно, 3,2…4,4 кОм.

Желательно соблюдать полярность, указанную на вилке, тогда постоянный коллекторный ток транзистора VT5 усилит действие постоянных магнитов телефонов. Если же полярность не указана, подберите ее экспериментально, переставляя вилку и ориентируясь на громкость и качество звука.

Сейчас более распространены низкоомные телефоны (например, от плееров). Их тоже можно подключить, но через понижающий трансформатор с отношением числа витков обмоток от 10:1 до 30:1.

Подойдут трансформаторы от старых транзисторных приемников, ТВК и ТВЗ от старых ламповых телевизоров, маленькие сетевые трансформаторы от блоков питания, вставляемых в розетку, и, наконец, трансформаторы от трансляционных громкоговорителей.

Такой громкоговоритель можно и прямо подключить к приемнику – громкость будет хоть и небольшой, но вполне достаточной для комфортного прослушивания передач.

Как и любая аналоговая техника, этот радиоприемник будет работать хорошо, если уделить время его тщательному налаживанию. Понадобится лишь простейший мультиметр (тестер), стрелочный или цифровой. Прежде всего проверьте режим УЗЧ, измерив напряжение U _R9на резисторе R9. Оно должно быть в пределах 0,7… 1 В.

При работе с телефонами проверьте также напряжение на коллекторе VT5 (3…4 В). Его оптимальное значение равно (U _пит+ U _R9)/2, при этом ограничение сигнала при перегрузках будет симметричным, а амплитуда неискаженного сигнала – максимальной. Все значения напряжений даны для 6-вольтового питания. При других напряжениях все значения надо пропорционально изменить.

Эмиттерный детектор налаживания не требует, а у Q-умножителя также полезно проверить режим. Напряжение на истоке VT1 должно быть 2…3 В, а на стоке – не менее 5 В.

Режим можно подобрать резистором R3. Диапазон перестройки контура магнитной антенны оценивают при прослушивании радиостанций с известными частотами. Так, например, настройка на «Маяк» (549 кГц) должна быть в начале диапазона, при почти максимальной емкости КПЕ, а на «Радио России» (873 кГц) – в середине диапазона. При необходимости изменяют число витков катушки L1.

Наиболее «тонкая» часть налаживания – подбор параметров цепи обратной связи, чтобы подход к генерации был мягким и плавным. Исчезать генерация должна при том же положении ручки регулировки ОС, при котором и возникла.

Полезен подбор резисторов R1 и R2, а также числа витков и положения на стержне антенны катушки L2.

После правильного налаживания на описанный приемник вечером удалось поймать радиостанции большинства европейских столиц, а также ряда арабских и среднеазиатских станций.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

ДАВНЫМ-ДАВНО

Оружие стараются сделать по возможности метким, скорострельным и дальнобойным. Однако этими качествами не всегда возможно воспользоваться. Вот тому пример. Гражданская война, вдоль Транссибирской магистрали сосредоточились войска белогвардейцев. Бронепоезд «Белая Сибирь» обстреливает деревни. Дальность орудийного выстрела не превышает 10 км, и к оставшимся в тайге непокорным селам приходится посылать отряды, оснащенные современным оружием.

Казалось бы, партизанам нечего противопоставить пулеметам и пушкам. Но в условиях густой тайги далеко ни снаряд, ни пуля не пролетит. А среди партизан было немало стрелков-охотников, бивших, как говорится, белку в глаз, и это в значительной мере выравнивало их шансы. К тому же партизаны научились делать сверхлегкие деревянные пушки и пистолеты-картечницы со стволами из меди и кожи, каждый выстрел которых поражал противника с малых расстояний сотнями пуль.

Вот как делали деревянные пушки. В кедровом бревне высверливали канал ствола для пороха, пыжа и заряда свинцовой картечи. Само по себе дерево выдержать давление пороховых газов не могло. Но сибиряки насаживали на ствол раскаленные железные обручи. Остывая, они с огромной силой стягивали и уплотняли древесину. После этого она могла противостоять давлению, и пушка прекрасно выдерживала выстрел. А легким мортирам из тонкостенных медных труб прочность придавала обмотка из сырой кожи с клеем. Высохнув, она с огромной силой сжимала металл, и тот при выстреле успешно сопротивлялся силам давления.

ПРИЗ НОМЕРА!

Наши традиционные три вопроса:

1. Откуда берутся астероиды?

2. Может ли «тарелка», летающая на эффекте Коандэ, выйти в космос?

3. Для чего орудийной башне «Монитора» придали трудоемкую в изготовлении форму цилиндра, а не более простую в изготовлении прямоугольную?

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 2 – 2008 г.

1. Во влажном воздухе железо покрывается коркой окислов, прочность которых намного ниже, чем у металла, из-за разрушения кристаллической решетки.

2. При падении прыгуна в воду плашмя площадь соприкосновения его с водой велика, а значит, резко возрастает и сопротивление…???… воду.

3. Предел уменьшен…???…

* * *

…???…

Близки были к победе Ринат Талиповиз г. Набережные Челны и Сергей Самуленковиз г. Кириши Ленинградской области.

* * *

_{А почему?Бывают ли озера с газированной водой? Какой город на Земле самый древний? Могут ли кобры заменить… сторожевых собак? Почему в механических часах разное количество камней, и что это за камни? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в необычный московский музей, где экспонаты – это живые бабочки.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

_{ЛЕВША– Пятьдесят лет тому назад конструкторское бюро O.K. Антонова разработало первый многоцелевой самолет, получивший название «Пчелка». О модификации этого самолета вы прочитаете в очередном номере «Левши» и, конечно же, найдете чертежи для своего «Музея на столе».}

_{– Любители электроники соберут прибор сенсорного включения и регулировки мощности бытовых приборов, а любители механики построят действующую модель шагающей машины.}

_{– Будут также в номере новые головоломки В. Красноухова и, конечно, советы для домашних мастеров.}

* * *