Предыдущая публикация
Портативный FM-приемник на полевом транзисторе.
Схема для обсуждения. Перевод в Google. Super-Regenerative FM Receiver Топология представляет собой классический генератор Хартли на полевом транзисторе с заземленным затвором VHF. Индуктивность стокового резонатора имеет центральный отвод с обратной связью с источником через небольшую емкость. При отводе вниз к холодному концу катушки обратная связь не так критична, как ваша обычная обратная связь с конденсатором исток-сток, и ее, как правило, гораздо легче заставить работать в широком диапазоне частот. Схема RFC к RC-источнику для реализации самогашения очень традиционна для сверхрегенеративных детекторов. Гашение несколько модулируется по частоте током стока, поэтому оно меняется в зависимости от силы сигнала и восстановленной модуляции, это типично для схем с самогашением. Приемник FM-вещания
Один только детектор обеспечивает достаточно звука для управления кристаллическим наушником в очень тихой комнате, что дает настоящий «однотранзисторный» FM-приемник. Большой резистор (~10 кОм) не дает схеме источника видеть слишком много довольно большой емкости пьезоэлемента (около 14 нФ) и стягивает гашение в звуковой диапазон. Некоторого дополнительного объема звука можно добиться, перепроектировав схему гашения для непосредственного использования пьезоемкости, но сопротивление источника должно быть значительно снижено для достижения приемлемой частоты гашения, а выигрыш в чувствительности не такой фантастический, как можно было бы надеяться. Тем не менее, попробуйте, одно активное устройство FM-радио, тянущее < 100 мкА, весьма впечатляет!
Детектор может работать с сопротивлением источника, приближающимся к 1 МОм, даже при крайне слабых токах он все еще очень чувствителен. Лучшая общая производительность была достигнута при 10 кОм и 6,8 нФ в цепи источника.
Я решил добавить каскад усиления звука, сохранив использование высокоомного наушника, чтобы потребление тока было как можно меньше. Я выбрал супер-бета-транзистор MPSA18 для аудиоусилителя и использовал простую топологию самосмещения. Все это было сделано для того, чтобы общее потребление тока приемника было очень малым и чтобы максимально продлить срок службы батареи. Качество звука вполне приемлемое (обычное искажение обнаружения наклона супер-регенерации и подавление интермодуляции со стереоподнесущей и т. д.). Регулятора громкости нет, суперрегенеративный приемник имеет качество, подобное АРУ, из-за своей физики. Доступная мощность звука находится на низком уровне, она подходит только для прослушивания в тихой обстановке; не совсем тихая библиотека, но и не местный паб в пятницу вечером!
Полный приемник потребляет около 500 мкА от 6 вольт. Четыре ваших обычных сухих элемента из магазина уцененных товаров должны непрерывно работать на приемнике по крайней мере месяц. Щелочные элементы известных марок могут работать на нем очень долго.
Настройка выполняется с помощью небольшой отвертки для выравнивания или аналогичного изолированного инструмента. Ротор подстроечного резистора «заземлен», но ручная емкость все еще немного присутствует из-за очень высоких частот и коэффициентов усиления (т. е. незначительных отклонений в схеме).
Некоторые усилия были приложены для настройки полосы подстроечного резистора для покрытия диапазона вещания FM (т. е. подбор C5 и C6 для настройки C7 на 88–108 МГц). Я потратил много времени на алгебру, чтобы попытаться придумать способ расчета паразитной емкости цепи и фактической индуктивности контура путем пробных измерений частоты с различными фиксированными емкостями. Решение действительно ужасное; включая нахождение параболы, которая соответствует трем точкам, что означает решение определителя матрицы 4x4, приравненной к нулю... Я сдался после нескольких часов продирания через свои ошибки в знаках и нижних индексах, весь этот опыт оставил у меня чувство некоторого поражения!
Я действительно хотел получить результат, который я мог бы использовать для написания калькулятора, не похожего на помощника VFO, который я также сделал "трудным путем" с карандашом и бумагой. Было бы чрезвычайно полезно иметь возможность определять параметры паразитного контура, просто измеряя частоту, получаемую после нескольких замен конденсаторов. Я думаю, я вернусь к этому. В любом случае, геометрия катушки (диаметр и длина 7 мм) дает около 120 нГн, используя формулу Уиллера, и мой измеритель индуктивности согласен. Немного эмпирической замены конденсаторов и подстроечного приспособления позже я пришел к полосе пропускания (C5) 10 пФ и полосе пропускания (C6) 22 пФ, что дает диапазон настройки 86-110 МГц, плюс-минус. Паразитная емкость, которая соответствует этому, составляет около 4,5 пФ, если я правильно произвёл вычисления. Для сравнения, мой измеритель емкости показывает, что сток детектора выглядит как 21,8 пФ, но это без тока стока, с отключенной индуктивностью, при измерении на AF и т. д... Я доволен, он хорошо настраивает весь диапазон.
Примечания
Замена компонентов: J310 устарел, просто у меня их много. Любой RF FET должен быть подходящей заменой. MPF102 вполне подойдет. MPSA18 можно заменить любым сигнальным транзистором NPN, если вы не против сжечь немного больше тока. Я бы рекомендовал малошумящее устройство с хорошим усилением, например BC549C или BC550C. Очевидно, вам нужно будет поэкспериментировать (рассчитать) новые значения резисторов для аудиокаскада, если вы замените транзистор, схема не особо Β-независима.
Вы можете поиграть с частотой гашения, изменив R1 и C1. Избирательность составляет минимум 4 раза от частоты гашения. Более низкие частоты подавления становятся слышимыми и будут смешивать более высокие компоненты сигнала. Если вы хотите разместить подавление ниже 15 кГц, вам нужно будет добавить гораздо лучшую фильтрацию, возможно, фильтр Sallen Key или два. Более высокие частоты подавления несколько снижают усиление, поэтому слишком сильное его увеличение — плохая идея. Сигнал FM стерео MPX имеет энергию около 56 кГц, больше, если есть службы SCA. Обычно подавление устанавливается около 30 кГц (8 кГц в нижней боковой полосе L-R), но, как обсуждалось, оно будет меняться в зависимости от силы сигнала и модуляции. Подавитель будет иметь тенденцию смешивать боковые полосы L-R и/или биться с пилотным тоном на частоте 19 кГц. Результат может быть совершенно ужасным для прослушивания, особенно когда подавление затягивается модуляцией или боковые полосы L-R особенно интенсивны (много стереоразностного контента). Для чисто моно сигналов восстановленный звук может быть достаточно высокоточным, если вы правильно расположите наклон. Для сигналов AM (т.е. диапазона Airband) приемник особенно эффективен.
L2 не особенно критичен, это просто RFC для изоляции радиочастотного сигнала в источнике от шунтирования конденсатором гашения колебаний. Все, что дает > j1 кОм реактивного сопротивления, должно быть в порядке, поэтому 1,6 мкГн или больше будет достаточно, возможно, немного меньше все еще будет работать. Конденсатор обратной связи емкостью 10 пФ составляет около -j160 Ом на частоте 100 МГц, все, что по крайней мере в 5-10 раз больше по величине, должно быть в порядке. Указанный RFC имеет около j15 кОм реактивного сопротивления. Несколько витков на ферритовой бусине будут работать, как и RFC, намотанный на резистор с высоким сопротивлением. Просто убедитесь, что собственная резонансная частота индуктора намного выше интересующей частоты, чтобы он все еще был индуктивным. Трудно сделать индуктор слишком большим на УКВ, что нарушит схему, которая и так не выглядит очень емкостной. L1 и соответствующие конденсаторы C5, C6, C7 можно менять, чтобы настроить приемник в любом желаемом вами диапазоне от высоких HF до низких UHF. Мой конкретный приемник достиг максимума в 235 МГц с катушкой 120 нГн (что указывает на паразитную емкость около 4 пФ, что находится в разумном согласии с расчетами конденсатора полосы пропускания), но может работать намного выше с меньшими индуктивностями.
Установка радио на 10 метров — интересная идея, не так уж сложно построить миниатюрный трансивер AM, используя его в качестве приемника, если у вас достаточно полюсов на вашем переключателе/реле TR, вы можете использовать тот же транзистор для TX и RX, даже тот же резервуар. Похожие идеи исследовались много лет назад, когда стандарты стабильности частоты были не такими, как сейчас. Я видел статьи, описывающие конструкцию 2-метровых HT с использованием пар нувисторов или акорневых трубок с автономными LC-генераторами на TX и RX, переключая катодную цепь для достижения либо сверхрегенерации для RX, либо плавной генерации с модуляцией пластин для TX.
Следующая публикация
Комментарии 24
А такие приёмники на КВ даже без усилителя НЧ имеют коэффициент усиления до миллиона (!). Их чувствительность обычно 10-15мкВ, но с хорошим транзистором и хорошей катушкой может быть доведена до 5мкВ. А с доп. УВЧ - до 1мкВ.
Так что данный приёмник с хорошей антенной на всех КВ-бендах может принимать весь Мир.
В том числе, при изменении частотозадающих LC-элементов, способен принимать FM-станции. Правда, качество звука при этом оставляет желать лучшего. Но работать будет!
--
Только у сверхрегенеративных детекторов (а первый каскад - именно таковым и является) - крайне низкая избирательность (на КВ полоса пропускания 200-300кГц), поэтому на КВ будет одновременно слышно множество станций.
Но есть и полезное свойство - более громкая станция как бы подминает под себя более слабые и они перестают мешать её приёму.
Поэтому либо динамик должен быть подключен к коллектору через конденсатор, либо последовательно с коллекторной цепью.
А ещё лучше - через трансформатор, первичка которого включена последовательно с коллектором.
Поэтому либо динамик должен быть подключен к коллектору через конденсатор, либо последовательно с коллекторной цепью.
А ещё лучше - через трансформатор, первичка которого включена последовательно с коллектором.
---
Причитал текст - там пьезик, а не динамик. Тогда будет работать как есть.
Такой приёмник в связи с мизерным потреблением может быть включенным круглосуточно. И стоять, например, на подоконнике с коротенькой штыревой антеннкой (длиной не более 30-40см), никому не мешая.
Про радиоуправление моделями даже не упоминаю. Сверхрегенератор - классика для этого.