Радиоприемник на транзисторах своими руками

На Ютуб пользователь Yunostru выложил ряд видео, с которых целесообразно начинать узнавать, как сделать радиоприемник на транзисторах самостоятельно. Обсудим любопытные ролики, начнем с теории, показывающей, какие каскады находятся в устройстве, каково назначение деталей. На экране упущены вопросы модуляции. Нельзя делать, не осознавая смысл, если дело касается радиоприемника на транзисторах. Забудьте об FM, если нет рядом микросхемы частотной демодуляции! На видео радиоприемник на транзисторах для диапазонов КВ и СВ, не любые программы поймать получится. Узнайте заранее, что требуется, собирая радиоприемник на транзисторах собственноручно.

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 отдельные приемники работают, но качество сильно падает, в удаленных районах прием отсутствует. Обратите внимание, волны различаются по частоте и поляризации. В зависимости от показателей меняется конструкция антенны. В радиовещании принята линейная вертикальная поляризация, в простейшем случае волны ловятся на штырь длиной в четверть периода. К примеру, для частоты 100 МГц: ¾ метра. Не любой человек располагает возможностью носить подобный кусок провода в вертикальном положении, посему применяются ферритовые, рамочные и прочие виды антенн, занимающие мало места. Итак, в первую очередь выбирается указанный элемент, без антенны радиоприемник на транзисторах, собранный собственноручно, не потянет никакие программы.
2. Антенна преобразует эфирные волны в электричество. Здесь происходит первичный отбор. Эфир наполнен тучей волн, от километровой до субмиллиметровой длины. Излучают вышки связи, Солнце, Луна, галактики, планеты, непосредственно космос. Очевидно, что радиоприемник на транзисторах не нуждается в описанной куче информации. Антенна первично фильтрует сигнал. Больше приходит волн, где длина приемной части составляет четверть волны, половину и т.д. Все равно получается большой объём, ненужный пользователю. Большинство штырей лишены направленности в пространстве по азимуту, трудно вычленить единственную вышку из прочих. Нужен резонансный контур. Этот элемент радиоприемника на транзисторах состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Уже обсуждали избирательные свойства, добавим, что внутри диапазона ведется плавная подстройка конденсаторами, переключение между СВ, ДВ, КВ, УКВ происходит грубо, скачками. Для этого внутри множество колебательных контуров, по одному на диапазон. 
3. Когда нужный сигнал выбран, необходимо усилить. Усилителем каскад на транзисторах, выполненный по любой схеме. Если конструируете радиоприемник для единственного канала, просто копируйте из учебника схему для частоты. От последнего параметра зависит тип транзистора (делятся по граничной частоте), в остальном схемы похожи, как две капли воды. Наступает важный момент, пора читателям узнать, что сигнал кодируется двумя методами: частотной и амплитудной модуляцией. Озвучено 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. Хотим сказать – 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 подобные для FM.
4. Приемлемое усиление сигнала сложно обеспечить с высокой избирательностью на частоте передачи. Сказанное касается радиоприемников на транзисторах, где требуется большой динамический диапазон обеспечить. В случае единственной станции требование практические нивелируется, каскад преобразователя частоты возможно выкинуть. Он переносит полезный сигнал на 465 кГц для амплитудной модуляции или единицы МГц для частотной. Проще понять музыкантам. Любой знает, что значит транспонирование. Если песня в слишком высокой тональности, солист не может исполнить, аккорды плавно переносятся вниз на нужное число нот. Преобразователь частоты делает по аналогии – встроен специальный генератор-гетеродин, вырабатывающий колебания ровно на значение промежуточной частоты выше несущей. Если вещание шло на 10 МГц, 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. 
5. Наконец, дошли до детектора. Это каскад, где информация снимается с несущей, чтобы услышал пользователь. В при амплитудной модуляции в простейшем случае используется полупроводниковый диод, получается однополупериодный выпрямитель. Читатели уже поняли, что имеются посложнее конструкции, напоминающие мосты, известные любителям по импульсным блоками питания. В данном случае большее количество мощности отдается в нагрузку. Не упоминаем про частотные детекторы, рассмотрим при комментариях читателей.
6. Выпрямленный сигнал, снятый с детектора, усиливается низкочастотным каскадом (до 15 кГц) и подается на наушники либо динамик. Конструкция усилителя мало отличается от предварительного, мощность здесь на порядок выше, поэтому транзисторы стоят на металлических радиаторах значительного размера. В современных радиоприемниках элементная база на микросхемах. Однако усилитель низкой частоты по-прежнему легко найти, высматривая массивный радиатор. Смотрится забавно: весь радиоприемник собран на единственной миниатюрной микросхеме, а выводы уходят на громадный усилитель низкой частоты, приделанный к металлической конструкции солидных размеров.

Опустили упоминание автоматической подстройки частоты, регулировку усиления. В домашних условиях схемы можно реализовать, имея под рукой учебник либо специальную программу. Прямо сейчас проверьте Яндекс на предмет вспомогательных средств для проектирования радиоприемников. Заметим, что учебники советских времен для институтов позволят самостоятельно сделать радиоприемник на транзисторах, начиная антенной и заканчивая вычурными каскадами, причем написано вполне понятно.

Выбираем рабочую точку транзистора для радиоприемника

Пора читателям знать, что цифровая техника построена на транзисторах, работающих 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. Итак, выбор рабочей точки.

У транзистора две главные характеристики:

• входная;
• выходная.

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

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

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. Максимально протекающий ток не должен сжечь транзистор (смотрим предельные характеристики по справочнику).

Семейство максимального тока базы не выходит за рабочую линию.

Позднее расскажем, как сделать антенну для радиоприемника.