Радиоприемник на транзисторах своими руками

На Ютуб пользователь Yunostru выложил ряд видео, с которых целесообразно начинать узнавать, как сделать радиоприемник на транзисторах своими руками. Вот эти любопытные ролики и обсудим, но начнем с теории, которая покажет, какие каскады бывают в этом устройстве, каково назначение того или иного. На экране упущены вопросы модуляции. Как может человек делать, не осознавая смысл. А тем более, когда дело касается радиоприемника на транзисторах, то следует отдавать отчет, что можно и чего не может устройство. Любите FM. Забудьте, если нет под рукой микросхемы частотной демодуляции! На видео радиоприемник на транзисторах для диапазонов КВ и СВ, да и то не любые программы поймать получится. Чтобы в лужу не сесть, узнайте заранее, что требуется, затем собирайте радиоприемник на транзисторах своими руками.

Транзисторный радиоприёмник

Структурная схема

Типичный приемник включает:

  1. Антенну.
  2. Входной каскад настраиваемых фильтров.
  3. Усилитель высокой частоты.
  4. Гетеродин с преобразователем.
  5. Усилитель промежуточной частоты.
  6. Детектор.
  7. Усилитель низкой частоты.
  8. Динамик.

Конструкция охвачена обратными связями подстройки частоты и регулировки усиления.

Конструкция радиоприемника

В устройство транзисторного радиоприемника входят:

  1. Антенна преобразует эфирные волны в электричество. Без нее некоторые приемники работают, но качество сильно падает, в удаленных районах прием отсутствует вовсе. Обратите внимание, что волны бывают разными. Это касается и частоты, и поляризации. В зависимости от этого меняется и конструкция антенны. В радиовещании принята линейная вертикальная поляризация, поэтому в простейшем случае волны ловить можно на штырь длиной в четверть периода. Например, для частоты 100 МГц это будет: ¾ метра. Понятно, что не каждый располагает возможностью носить с собой такой кусок провода да еще в вертикальном положении, поэтому применяются различные ферритовые, рамочные и прочие виды антенн, занимающие не так много места. Итак, в первую очередь выбирается этот элемент, потому что без него радиоприемник на транзисторах, своими руками собранный на коленях, не потянет ни одной программы, если только вышка не расположена за окном.
  2. Антенна преобразует эфирные волны в электричество. Это не так очевидно, но здесь же происходит первичный отбор. Давайте посмотрим. Эфир наполнен тучей волн, от километровой до субмиллиметровой длины. Излучают вышки связи, Солнце, Луна, галактики, планеты и даже сам космос. Очевидно, что радиоприемник на транзисторах не нуждается в такой куче информации, потому что не нужна человеку. И антенна первично фильтрует сигнал. Больше приходит волн, у которых длина приемной части составляет четверть волны, половину и т.д. И все равно это получается большой объем, который пользователю не нужен. Большинство штырей лишены направленности в пространстве по азимуту, поэтому даже одну вышку сложно вычленить среди прочих. Вот поэтому нужен резонансный контур. Этот элемент радиоприемника на транзисторах состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Уже обсуждали избирательные свойства, добавим, что внутри одного диапазона ведется плавная подстройка конденсаторами, а переключение между СВ, ДВ, КВ, УКВ происходит грубо, скачками. Для этого внутри не один, а множество колебательных контуров, по одному на каждый диапазон. Каскад на транзисторах
  3. После того, как нужный сигнал выбран, необходимо усилить. Для этого служит каскад на транзисторах, который выполнен по любой схеме. Если конструируете радиоприемник для одного канала, то просто копируйте из учебника схему для той же частоты. От последнего параметра будет зависеть тип транзистора (делятся по граничной частоте), в остальном схемы похожи, как две капли воды. И вот здесь наступает важный момент, пора читателям узнать, что сигнал кодируется двумя методами: частотной и амплитудной модуляцией. И это еще большое упрощение, но боевой радиоприемник для частот FM по нашим представлениям едва ли удастся собрать рядовому гражданину. Звук кодируется в стерео, что требует дополнительной схемы, уже не говорим про автоматическую подстройку частоты. Ведем рассказ к тому, что легче сделать радиоприемник на транзисторах для КВ, СВ диапазонов, где применяется амплитудная модуляция. На нее рассчитаны конструкции из видео, выложенных на Ютуб. Не пытайтесь собрать такие для FM.
  4. Приемлемое усиление сигнала сложно обеспечить с высокой избирательностью на той частоте, на которой ведется передача. Это касается тех радиоприемников на транзисторах, где требуется большой динамический диапазон обеспечить. В случае одной станции требование практические нивелируется, и каскад преобразователя частоты можно выкинуть. Он занимается тем, что переносит полезный сигнал на 465 кГц для амплитудной модуляции или единицы МГц для частотной. Проще это понять музыкантам. Каждый из них знает, что такое транспонирование. Если песня в слишком высокой тональности, и солист не может исполнить, то аккорды плавно переносятся вниз на нужное число нот. Преобразователь частоты делает в точности то же. Для этого встроен специальный генератор-гетеродин, вырабатывающий колебания ровно на значение промежуточной частоты выше несущей. Если вещание шло на 10 МГц, то для амплитудной модуляции получается 10,465 МГц. Преобразователь частоты представляет собой усилительный каскад, работающий в линейном режиме, где на базу приходит принятый сигнал, а на эмиттер — сигнал гетеродина. В результате получается вычитание, дающее нужный эффект. Конструкция радиоприёмника
  5. Наконец, дошли до детектора. Это тот каскад, где информация снимается с несущей, чтобы услышал пользователь. Для этого в при амплитудной модуляции в простейшем случае используется полупроводниковый диод, и получается однополупериодный выпрямитель. Читатели уже поняли, что имеются и посложнее конструкции, которые напоминают мосты, известные любителям по импульсным блоками питания. В этом случае большее количество мощности отдается в нагрузку. Обратите внимания, что не упоминаем про частотные детекторы, однако если читателей будет интересовать данный вопрос, то его рассмотрим – оставляйте комментарии.
  6. Выпрямленный сигнал, снятый с детектора, усиливается низкочастотным каскадом (до 15 кГц) и подается на наушники, либо динамик. Конструкция этого усилителя мало отличается от предварительного, однако мощность здесь, наверное, на порядок выше, поэтому транзисторы стоят на металлических радиаторах значительного размера. В современных радиоприемниках уже другая элементная база. Там микросхемы. Однако усилитель низкой частоты по-прежнему легко найти, высматривая массивный радиатор. Смотрится забавно: весь радиоприемник собран на одной миниатюрной микросхеме, а от нее выводы уходят на громадный усилитель низкой частоты, который еще и приделан к металлической конструкции солидных размеров.
Читайте также:  Какую антенну выбрать для телевизора

Выбор рабочей точки транзистора

Опустили упоминание автоматической подстройки частоты, а также и регулировку усиления. В домашних условиях такие схемы можно реализовать, только имея под рукой учебник, либо специальную программу. Прямо сейчас проверьте Яндекс на предмет вспомогательных средств для проектирования радиоприемников. Сделаем это самостоятельно, если читатели проявят интерес к теме, обсудим, как пользоваться тем или иным меню. Пока же заметим, что учебники советских времен для институтов позволят самостоятельно сделать радиоприемник на транзисторах, начиная антенной и заканчивая вычурными каскадами. Кстати, не стоит думать, что там ничего не будет понятно. Давайте обсудим выбор рабочей точки транзистора, и начинайте проектировать первое устройство. А где взять элементную базу. Об этом говорится в видео на Ютуб – потрошите старые телевизоры и другую бытовую технику, этому и учим (мусорки обходите)…

Как выбрать рабочую точку транзистора для радиоприемника

Пора читателям знать, что цифровая техника построена на транзисторах. Вот только работают в режиме отсечки. Это значит, что проходят импульсы, либо не проходят, получаются единицы и нули. Даже пассивных сопротивлений в процессоре нет, это просто нагромождение транзисторов, причем полевых, но это уже другая история. Итак, выбор рабочей точки.

У транзистора две главные характеристики:

  • входная;
  • выходная.

Во входной по горизонтали откладывается напряжение, а по вертикали ток. Поэтому на первом шаге рассчитывается входное напряжение сигнала, поступающее на базу. Переменное, поэтому оперируют с размахом. Необходимо найти минимальный и максимальный токи. А вот теперь делается хитрый ход: считается, что электроны выходят на коллектор. Это немного несправедливо, потому что имеется коэффициент передачи тока, однако при прикидочных расчетах подходит для выбора рабочей точки.

Выходная характеристика также является зависимостью тока от напряжения. Причем получается семейство характеристик. Они зависят от тока базы. Он будет меняться (уже нашли выше минимальное и максимальное значение), а рабочая точка при этом бегает по линии, которая:

  1. Начинается на горизонтальной оси. Внимание! Выбор напряжения источника. Линия начинается на вольтаже батарейки.
  2. По вертикальной оси ток ограничивается резистором в цепи коллектора (между коллектором и батарейкой). Выбирай Омы, регулируем крутизну. В то же время максимально протекающий ток не должен сжечь транзистор (смотрим предельные характеристики по справочнику).

Семейство максимального тока базы не выходит за рабочую линию.

В следующий раз расскажем, как сделать антенну для радиоприемника.