Транзисторный радиоприемник как работает
Перейти к содержимому

Транзисторный радиоприемник как работает

  • автор:

Транзисторный радиоприёмник для АМ диапазона

Эта двухтранзисторная схема называется «мини-радио». В ней использовано всего два транзистора и несколько пассивных компонент, чем делает эту схему простой для сборки. И хотя эта схема очень проста, тем не менее она функционирует довольно неплохо даже без внешней антенны и заземления. Транзистор Т1 работает как высокочастотный усилитель с регулируемой обратной связью, одновременно выполняя роль детектора. Чувствительность приёмника зависит от положения движка потенциометра R1, которым регулируют величину обратной связи.

Продетектированный сигнал поступает с коллектора транзистора Т1 на базу усилителя низкой частоты, выполненного на транзисторе Т2. Для предотвращения попадания на вход этого усилителя остатков продуктов детектирования используется конденсатор С3, так что на базу транзистора Т2 подаётся только низкочастотный сигнал. Усиленный НЧ сигнал поступает на головные телефоны, включённые в цепь коллектора транзистора Т2 через разделительный конденсатор С5, предотвращающий прохождение постоянной составляющей.

Катушка магнитной антенны намотана на ферритовом стержне с начальной магнитной проницаемостью 2000, диаметром 10 мм и длиной 10 см, она содержит две обмотки по 5 и 60 витков, включённые последовательно, намотанных медным эмалированным проводом ПЭВ-0,2 или аналогичным. Проводники, идущие к этой катушке должны быть как можно короче.

В схеме можно использовать транзисторы серий 2SC3112, 2SC2675, КТ3102В, КТ3102Е. Наушники должны иметь сопротивление 32 Ом и более, если потребуется громкоговорящий приём, то можно использовать какой-нибудь усилитель низкой частоты, выполненный например, на операционных усилителях (схема в конце статьи).

Если к этому приёмнику подключить внешнюю антенну, то его чувствительность существенно возрастёт. Для этого к верхнему по схеме выводу подключён конденсатор ёмкостью 4,7 пФ.

Питание радиоприёмника осуществляется от батареи напряжением 9 В, при этом потребляемый ток составляет 1 мА.

Транзисторный радиоприёмник

Радиоприёмник, в котором для усиления сигналов, преобразования их по частоте и детектирования используют полупроводниковые приборы (главным образом Транзисторы и полупроводниковые диоды (См. Полупроводниковый диод)). Термин «Т. р.» вошёл в употребление в 50-х гг. 20 в., когда началось промышленное освоение транзисторов и их применение в радиоприёмниках различного назначения — радиовещательных (см. Радиовещательный приёмник), телевизионных (см. Телевизор), связных и т.д. Т. р. совершенствовались в направлении расширения диапазона рабочих частот и увеличения мощности транзисторов, а также повышения стабильности их электрических характеристик и улучшения эксплуатационных показателей. Так, Т. р. звукового вещания вначале выпускались главным образом для приёма сигналов амплитудно-модулированных колебаний (в диапазонах километровых, гектометровых волн, а с 60-х гг. — и декаметровых волн); в конце 60-х гг. появились «всеволновые» Т. р., позволяющие вести приём сигналов частотно-модулированных УКВ колебаний. В 70-х гг. большинство выпускаемых промышленностью радиовещательных приёмников — транзисторные. Преимущества транзисторов (миниатюрность, малые значения питающего напряжения и потребляемой мощности) позволили значительно уменьшить размеры и массу приёмников и использовать для их питания помещаемые внутрь корпуса малогабаритные гальванические элементы и аккумуляторы. В результате получили массовое распространение портативные, карманные и миниатюрные радиовещательные Т. р.

С развитием микроэлектроники (См. Микроэлектроника) происходит переход от Т. р., выполненных на дискретных транзисторах, диодах и др. радиоэлементах, к Т. р., в которых используются модули (См. Модуль) и интегральные микроминиатюрные электронные устройства (см. Интегральная схема), что ещё более повышает качество Т. р. и позволяет ввести ряд эксплуатационных удобств (автоматическую настройку, сенсорное управление, цифровую индикацию частоты настройки и т.п.).

Н. И. Чистяков.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Транзисторный радиоприемник Малыш

Описываемый радиоприемник имеет фиксированную настройку и обеспечивает громкоговорящий прием трех местных радиовещательных станций, работающих в диапазоне средних и длинных волн.

радиоприемник Малыш

Питание приемника осуществляется от четырех гальванических элементов типа ФБС, размещенных в его корпусе. Чувствительность со входа 2 — 3,5 мв, максимальная выходная мощность около 0,1 вт. Габаритные размеры приемника 130x80x30 мм.

Принципиальная схема

Приемник выполнен по схеме прямого усиления (рис. 1) на шести плоскостных полупроводниковых триодах типа П14. Смена диапазонов осуществляется переключателем П1а. подключающим к катушке L1 входного контура конденсаторы С1—С6.

Величина емкости конденсаторов С1— С6 в зависимости от частоты принимаемой станции подбирается в процессе налаживания приемника.

Принципиальная схема приемника

Рис. 1. Принципиальная схема приемника.

Первые два каскада усиления ВЧ собраны по схеме с заземленным эмиттером. Связь между ними — трансформаторная, что обеспечивает более равномерное усиление в широком диапазоне частот.

С нагрузки второго каскада усилителя ВЧ сигнал поступает на диодный детектор (диод Д1А). Продетектированный сигнал усиливается предварительным усилителем НЧ, состоящим из двух каскадов на триодах П14 (ПП3 и ПП4). Оконечный каскад усиления НЧ выполнен по двухтактной схеме на двух триодах, работающих в классе В.

В качестве громкоговорителя можно использовать капсюли типа ДЭМ или ДЭМШ. В этом случае выходной трансформатор не нужен. Капсюль включается непосредственно в цепи коллекторов триодов ПП5— ПП6. Однако применение капсюля значительно ухудшит качество звучания приемника.

Монтаж

Монтаж приемника (рис. 2) выполнен на гетинаксовой панели размером 124x74x2. Монтаж триодов и мелких деталей (сопротивлений и конденсаторов) выполнен при помощи контактных заклепок, закрепленных на панели.

Материалом для заклепок служит посеребренный монтажный провод диаметром 1— 1,2 мм.

Переключатель диапазонов (рис. 3 и 4) — дискового типа на четыре положения: три рабочих н одно нейтральное (общее выключение). Одновременно он коммутирует и цепи питания приемника. Переключатель имеет следующую конструкцию. В отверстие на гетннаксовой плате 1 вставляется винт 7 и закрепляется гайкой.

Монтаж приемника

Рис. 2. Монтаж приемника.

Переключатель диапазонов

Рис. З. Переключатель диапазонов.

Переключатель диапазонов

Рис. 4. Переключатель диапазонов.

Поверх гайки на винт надевается диск из гетинакса 2, который служит ручкой переключателя. Чтобы диск не совершал полного оборота, он снабжен выступом. В прорези выступа вставляется контактная скоба 3 из посеребренной латуни.

В каждом рабочем положении переключателя скоба соприкасается с одной из трех пар контактов 4, в качестве которых можно использовать контактные пружины реле.

При этом к входному контуру подключаются какие-либо из конденсаторов С1— С6. Фиксация каждого из четырех положений переключателя осуществляется попаданием шарика 8 в углубления на панели.

Шариковый фиксатор закреплен в диске 2. Для обеспечения надежного контакта на шарик давит прижимная планка 5 и сжатая спиральная пружина в.

В приемнике применена ферритовая антенна длиной 70 мм (ферритовый стержень Ф-2000). Катушка антенного контура L1 и катушка связи L2 намотаны на подвижных бумажных гильзах, надеваемых на ферритовый стержень.

Катушка имеет 175 витков провода ЛЭШО 7×0,07 и состоит из пяти одинаковых секций; намотка типа «Универсаль» или внавал. Катушка содержит 7 витков провода ПЭЛШО 0,2,

Трансформатор ВЧ (L1— L4) и дроссель L5 выполняются на сердечниках броневого типа из карбонильного железа (СБ1-А). Катушка L3 наматывается в двух секциях каркаса, a L4 — в одной.

Катушки имеют: L3 —150 витков провода ПЭЛ 0,1, L4— 60 витков провода ПЭЛШО 0,12, а дроссель содержит 300 витков провода ПЭЛ 0,1. Дроссель L5 может иметь и другую конструкцию: на ферритовое кольцо с наружным диаметром 10мм и внутренним— 6мм наматывают 400— 450 витков провода ПЭЛ 0,1.

Трансформаторы Тр1, и Тр2 выполнены на сердечниках из пластин Ш-4, толщина набора 10 мм. Обмотки трансформатора Тр1 содержат: I — 1200 витков провода ПЭЛ 0,08, II — 200×2 витков провода ПЭЛ 0,1; трансформатора Тр2: I — 240×2 витков провода ПЭЛ 0,15, II — 45 витков провода ПЭЛ 0,31.

Подстроечные конденсаторы С2, С4, С6 конструктивно представляют собой несколько витков провода ПЭВ1 0,1, намотанного на отрезке посеребренного провода. В приемнике использованы малогабаритные сопротивления типа УЛМ и конденсаторы типа КДМ и ЭМ.

Вместо полупроводниковых триодов типа П14 можно применить триоды типа П13 или П6Г, а в каскадах ВЧ можно применять — П402 или П403.

Налаживание

Налаживание приемника следует начать с проверки его общей работоспособности. Для этого вместо одного из конденсаторов С,—С6 подключают переменный конденсатор с максимальной емкостью 450— 500 пф (воздушный конденсатор с начальной емкостью 10—15 пф).

Включив питание и вращая ротор переменного конденсатора, настраиваются на какую-либо станцию, после чего подбирают величину сопротивлений в цепях смещения (по максимальной громкости и минимальным искажениям). Подбором конденсаторов С14 и С16 добиваются наименьшего уровня шума в громкоговорителе.

Убедившись, что приемник работает, приступают к проверке режима оконечного каскада, работающего в классе В. Для этого в цепь коллектора включают миллиамперметр со шкалой в 30 ма, а вместо сопротивления R9 переменное сопротивление (2,2 ком).

Изменяя величину этого сопротивления, добиваются того, что при максимальном сигнале ток через миллиамперметр достигает 15 — 20 ма, а в паузах 5—7 ма (при отсутствии искажений). Подобрав режим, вместо переменного впаивают постоянное сопротивление нужной величины.

После этого следует проверить режимы остальных каскадов приемника и подобрать величины сопротивлений в цепях оснований триодов так, чтобы уменьшить потребляемый ток, не снижая громкости приема (ток покоя должен составлять 5— 7 ма).

Далее переходят к каскадам ВЧ., Если громкость принимаемого сигнала средневолновой станции мала и подстроечный конденсатор имеет сравнительно небольшую емкость, то можно использовать не всю катушку а сделать отвод приблизительно от 100-го витка. Это позволит расширить диапазон принимаемых частот в пределах 200—1800 м.

Следует учитывать, что настройку высокочастотной части надо производить после полной сборки приемника, то есть с учетом потерь в металлических частях громкоговорителя, расположенного близко от антенны. Иначе громкоговоритель внесет расстройку во входной контур.

Прежде чем приступить к настройке входного контура, с помощью обычного радиовещательного приемника выбирают три местные радиовещательные станции, которые лучше всего слышны.

После этого, уменьшив емкость переменного конденсатора до 25—50 пф и передвигая катушку L, по ферритовому стержню, настраивают приемник на самую коротковолновую из выбранных местных станций. Настройка на две другие более длинноволновые станции осуществляется увеличением емкости переменного конденсатора.

Определив величины емкостей конденсаторов входного контура, при которых обеспечивается уверенный прием местных станций, заменяют переменный конденсатор постоянными и подстроенными.

Транзисторный радиоприемник как работает

Собирая детекторные приемники и проводя с ними эксперименты, вы убедились, что громкость звучания их ограничена и повысить ее существенно не удается даже с очень хорошей наружной антенной. А вот использование небольшой радиодетали — транзистора, обладающего свойствами усиливать сигнал в десятки и сотни раз, существенно меняет дело. Потребляет же транзистор совсем немного энергии и способен работать даже при напряжении около 1 В.
Вы уже знаете, что у транзистора три вывода: база, эмиттер и коллектор. В большинстве случаев входной сигнал подают на базу, а усиленный снимают с коллектора. Но иногда бывает необходимо снимать сигнал с эмиттера, как это сделано, например, в ниже описываемом приемнике. Попробуйте сделать простейшие радиоприемники на транзисторах.

ДЕТЕКТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРИЕМНИК

Схема его приведена на рис. Вы видите входной колебательный контур, известный по предыдущей работе с детекторным приемником, — он состоит из катушки индуктивности L1 и переменного конденсатора С1. А далее следует каскад на транзисторе V1, подключенный параллельно колебательному контуру. Между базой транзистора и коллектором помещен резистор — через этот резистор на базу подается напряжение смещения, необходимое для работы транзистора. В цепи эмиттера транзистора включены конденсатор С2 и головные телефоны B1 — с этими деталями вы уже знакомы. Питание на транзисторный каскад подается через выключатель S1.
Почему же приемник называется детекторно-транзисторным? Объясняется это тем, что при выключенном питании участок база — эмиттер транзистора работает как обычный диод и вся конструкция превращается в уже известный детекторный приемник. Когда же на транзистор подано питание, он начинает не только детектировать, но и усиливать звуковые колебания, благодаря чему громкость передачи возрастает.
Настраивают приемник на радиостанции по-прежнему переменным конденсатором С1. Антенну включают в гнездо XI, а заземление в гнездо Х2.
А теперь о деталях приемника. На схеме вы встретили сразу несколько новых условных обозначений: резистор R1, транзистор V1, выключатель S1 и источник питания GB1. Внутри обозначения резистора проведена вертикальная черточка — это указатель мощности. В данном случае она равна 0,5 Вт. Если черточка наклонная — мощность резистора 0,25 Вт, при двух наклонных черточках — 0,125 Вт. Для нашего приемника понадобится резистор МЛТ-0,5 (можно МЛТ-0,25 и даже МЛТ-0,125). Чем меньше мощность резистора, тем меньше его габариты и соответственно толщина выводов. Паять тонкие проволочки выводов без привычки довольно трудно, поэтому лучше взять более мощный резистор с толстыми выводами (это и есть резистор МЛТ-0,5).
Транзистор лучше взять типа П416Б (можно П401-П403, П422), но с коэффициентом передачи тока от 60 до 100.
Источником питания может быть элемент напряжением 1,5 В (например, элемент типа 316(АА),286(ААА), 343, 373), либо батарея типа «Крона» на 9 вольт . Выключатель S1 — тумблер или другой.
Конденсатор С1 — КП-180 или другой малогабаритный переменный конденсатор с максимальной емкостью не менее 180 пФ. Если, например, применить конденсатор от радиоприемника «Селга», диапазон приемника расширится в сторону более длинных волн, поскольку максимальная емкость этого конденсатора равна 270 пФ. Конденсатор С2 типа БМТ-2 или другого типа, емкость его может быть от 3300 до 9100 пФ.
Головные телефоны В1 типа ТОН-1, ТОН-2 или любые другие высокоомные.

Катушку L1 намотайте проводом ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,15 — 0,2 мм на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 40 — 50 мм. Всего нужно уложить на стержень 80 витков, намотка — виток к витку. С такой катушкой и указанным на схеме переменным конденсатором приемник будет работать в диапазоне средних волн (примерно от 250 до 600 м).

Катушку индуктивности, переменный конденсатор и несколько других деталей смонтируйте на плате из изоляционного материала (гетинакс, текстолит, картон, фанера). Катушку закрепите в стойках из проволоки, а переменный конденсатор прикрепите к плате винтами (или в крайнем случае приклейте его к плате). Для подпайки выводов деталей установите на плате монтажные стойки-шпильки из толстой луженой медной проволоки. Транзистор припаивайте после того, как будут припаяны все остальные детали. Самое главное — не перепутать его выводы, иначе приемник не будет работать. Определить выводы нетрудно. Посмотрите на транзистор сверху — вы увидите на его бортике цветную точку-метку. Вывод рядом с меткой — это вывод эмиттера. Рядом с .ним — вывод коллектора, а оставшийся крайний вывод — базы. Теперь переверните транзистор шляпкой вниз, изогните пинцетом его выводы, укоротите их кусачками настолько, чтобы они выступали над транзистором на 10 — 15 мм, и согните концы выводов колечком. Эти колечки и припаивают к монтажным стойкам. Первым припаивают вывод базы, затем эмиттера и в последнюю очередь коллектора. Смонтировав детали на плате, убедитесь в работоспособности приемника. Для этого подсоедините к стойкам платы недостающие детали и подключите антенну и заземление.

При разомкнутых контактах выключателя (источник питания не подключен) настройте приемник переменным конденсатором на какую-нибудь радиостанцию.
Теперь подсоедините источник питания — громкость звука в телефонах должна возрасти в несколько раз. Если этого не происходит, проверьте правильность подключения элемента — при обратной полярности по сравнению с указанной на схеме транзистор работать не будет. Лучше всего в этом случае измерить напряжение между коллектором транзистора и плюсовым проводом питания (нижние по схеме выводы конденсатора С2 и телефонов, которые соединены с плюсовым выводом источника питания). При замкнутых контактах выключателя напряжение должно быть 1,5 (либо 9) В.
После устранения неполадки сразу же проверьте, сколько станций принимает приемник при полном повороте ручки настройки переменного конденсатора. Если какая-то станция прослушивается в одном из крайних положений ручки, измените число витков катушки, включите последовательно с антенной постоянный конденсатор или подключите параллельно переменному конденсатору постоянный (емкость его надо подобрать так, чтобы обеспечить уверенный прием станции в положении ручки переменного конденсатора вблизи от границы его настройки).
Наверное, у вас возникает вопрос, как же правильно выбрать тот или иной способ налаживания нашего приемного устройства. Нужно исходить из следующего. В крайнем (по часовой стрелке) положении ручки переменного конденсатора емкость его минимальна. Если станция прослушивается при таком положении ручки, надо или отмотать от катушки несколько витков провода, или включить последовательно с антенной постоянный конденсатор (как это вы уже делали в опытах с детекторным приемником). При другом крайнем положении конденсатора емкость его максимальная. Поэтому, для того чтобы сместить настройку приемника, нужно добавить к катушке несколько витков или подключить параллельно переменному конденсатору постоянный.

РАДИОПРИЕМНИК НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Этот приемник обладает значительно большей чувствительностью, чем предыдущий, хотя и содержит тоже один транзистор. Все дело в том, что головные телефоны стоят в цепи коллектора. В таком режиме транзистор обеспечивает большее усиление сигнала, чем при включении телефонов в эмиттерную цепь.
Несколько иначе выполнена и входная часть приемника. На общем ферритовом стержне размещены две катушки индуктивности — контурная L1 (с переменным конденсатором С1 она составляет уже известный колебательный контур) и катушка связи L2. Число витков катушки связи значительно меньше, чем у контурной, и на транзистор поступает лишь часть принятого сигнала. Сделано это для того, чтобы транзистор не влиял на колебательный контур и тем самым не изменял его настройки. Итак, с катушки связи сигнал поступает на базу транзистора через конденсатор С2. Здесь он детектируется, то есть из него выделяется сигнал звуковой частоты, который затем усиливается транзистором и поступает на головные телефоны.
Как и в предыдущем приемнике, смещение на базу транзистора подается через резистор R1. На схеме у буквенного обозначения резистора вы видите «звездочку». Она показывает, что этот резистор, возможно, придется подбирать (то есть уточнять его сопротивление) при налаживании приемника. Об этом будет сказано позже. Переменный и постоянные конденсаторы, а также резистор, транзистор, выключатель и головные телефоны такие же, что и в предыдущем приемнике. Катушки намотаны на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 40 — 50 мм. Катушка L1 содержит 80 витков, a L2 — 20 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,15 — 0,2 мм. Расстояние между обмотками около 5 мм, намотка — виток к витку.

Часть деталей приемника смонтируйте на плате из изоляционного материала, которая напоминает плату детекторного приемника. После монтажа проверьте правильность всех соединений и только после этого подключите к стойкам платы источник питания, головные телефоны, антенну и заземление. Выключателем подайте питание на приемник (в головных телефонах при этом должен раздаться щелчок) и сразу же измерьте напряжение между эмиттером и коллектором транзистора — к эмиттерной цепи подключите плюсовой щуп вольтметра, а к коллекторной — минусовой.
Стрелка вольтметра должна показать напряжение около 4,5 В. Если оно значительно отличается (более чем на 20%) от указанного, подберите резистор R1 — установите вместо него другой (с меньшим или большим сопротивлением).
Узнать, какой именно резистор нужен, нетрудно. При меньшем измеренном напряжении нужно поставить резистор с большим по сравнению с указанным по схеме сопротивлением (например, 390 кОм, 430 кОм, 470 кОм и т.д.) Наоборот, если измеренное напряжение превышает заданное, сопротивление резистора следует уменьшить (установить резистор сопротивлением 300 кОм, 270 кОм, 240 кОм). Можно поступить иначе — включить вместо резистора R1 два последовательно соединенных резистора: постоянный сопротивлением около 100 кОм и переменный (любого типа, например СП-1, СПО-0,5) сопротивлением -1 МОм. Перемещая движок переменного резистора, добейтесь нужного напряжения, измерьте получившееся общее сопротивление (цепочку при этом надо отпаять от платы) и установите на плату постоянный резистор примерно с таким же сопротивлением. На практике такую подстройку приходится делать редко, поскольку оговорен требуемый коэффициент передачи тока транзистора (60 — 100), и при использовании транзистора с таким параметром указанный на схеме резистор смещения обеспечивает нужный режим его работы. Все сказанное справедливо, конечно, лишь при использовании свежей батареи. Поэтому измерьте ее напряжение при подключенном приемнике (иначе говоря, под нагрузкой) — оно не должно быть ниже 8,5 В, иначе батарею придется заменить.
После проверки и установки напряжения на коллекторе дотроньтесь пинцетом (или просто пальцем) до вывода базы транзистора. В телефонах должен раздаться слабый гул — фон переменного тока. Если до базы не дотрагиваться, в телефонах должен прослушиваться слабый шум, свидетельствующий о нормальной работе транзистора.
Вот теперь можно проверить, сколько радиостанций и с какой громкостью принимает смонтированная вами самоделка. Если заметите, что звук в телефонах искажается, отмотайте один-два витка от катушки связи L2. Если громкость звучания будет чрезмерной, включите между наружной антенной и антенным гнездом приемника постоянный конденсатор небольшой емкости (10 — 15 пФ). Изменить рабочий диапазон приемника в любом случае можно теми же средствами, что и для предыдущей конструкции.
Плату и детали, не уместившиеся на ней (гнезда, разъем, выключатель и батарею), укрепите в корпусе, который конструктивно может быть таким же, что и для детекторного приемника. Проводники питания можно припаять непосредственно к выводам батареи или использовать для подключения батареи к приемнику разъем-колодку от пришедшей в негодность «Кроны».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *