경제적인 라디오. 계획, 설명

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경제적인 라디오 수신기. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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현재 라디오 수신기의 효율성이 점점 더 중요해지고 있습니다. 아시다시피 많은 산업용 수신기는 경제적이지 않지만, 국가의 많은 정착지에서는 장기간 정전이 흔한 일이 되었습니다. 배터리를 자주 교체하면 배터리 비용도 부담이 된다. 그리고 "문명"과는 거리가 먼 경제적인 라디오가 꼭 필요합니다.

이 간행물의 저자는 높은 감도와 HF 및 VHF 대역에서 작동할 수 있는 능력을 갖춘 경제적인 라디오 수신기를 만들기 시작했습니다. 결과는 매우 만족스러웠습니다. 무선 수신기는 단일 배터리로 작동할 수 있으며 대기 전류 측면에서 [1]에 설명된 설계보다 약간 열등합니다. 공급 전압이 1V로 감소하면 수신기는 계속 작동합니다. 수신기의 감도는 매우 높으며 적절한 측정 장비가 부족하여 정확하게 측정할 수 없습니다.

주요 기술 특성

수신된 주파수 범위, MHz: KV-1......9,5...14
KV-2.......14,0...22,5
VHF-1…65…74
VHF-2…88…108
인접 채널에서 AM 경로의 선택도, dB, 이하......30
공급 전압에서 8Ω, mW의 부하에서 최대 출력 전력: Upit=1,6V......30
Upit \u1d 11, ov ...... XNUMX
신호가 없을 때 소비되는 전류, µA, 그 이상: AM 범위......280
VHF 대역......310
평균 볼륨에서 소비되는 전류, mA: 라우드스피커에서 작동할 때......2...4
전화 TM-2m에서 작업할 때 0,5
평균 스피커 볼륨에서 AA 또는 316 유형 요소의 작동 지속 시간, h......400

테스트하는 동안 수신기는 가입자 스피커 대신 매일 9시간 동안 작동했습니다. 알카라인 셀 유형 LR6 "ALKALINE"을 사용하면 작동 시간이 몇 배로 늘어납니다. 이러한 요소의 서비스 수명은 5년에 달하므로 장기간 사용하기에 편리합니다.

효율성을 높이려면 수신기를 최적화하여 각 노드를 최대한 경제적으로 만들어야 했습니다. 전원 공급 장치의 주 전원은 오디오 앰프에서 소비될 것이 분명했고, 더욱 주목을 받은 것은 바로 이 유닛이었습니다.

스피커 404GD-0.5이 내장된 SOKOL-37 수신기의 하우징 테스트에서는 편안한 개인 청취를 위해 때로는 1 ~ 3mW의 출력 전력이면 충분하며 이러한 신호를 허용 가능한 수준으로 재생하는 것으로 나타났습니다. 품질, 증폭기의 최대 전력은 30mW를 초과할 수 없습니다. "조용한" 작은 방의 경우 이 값을 2~3배 줄일 수 있습니다.

물론 고효율 스피커를 갖는 것이 중요합니다. 테스트 결과 콘 직경이 5cm 미만인 드라이버는 일반적으로 매우 비효율적이므로 경제적인 라디오 수신기에 적합하지 않은 것으로 나타났습니다.

회로를 개발할 때 미세 전류 모드에서 작동하는 트랜지스터 작동의 일부 기능이 결정되었습니다. [2]에 주어진 공식에 따르면 lK = 10μA인 트랜지스터는 약 2,5kOhm의 큰 고유 이미터 저항을 갖습니다. 이 전류에서는 |h21E|에서도 =40, 공통 이미 터가있는 회로에 따라 조립 된 캐스케이드의 입력 저항은 100kOhm에 도달하여 트랜지스터 기본 회로에 발진 회로를 완전히 포함하는 것을 성공적으로 사용할 수 있습니다. 반면, 이러한 전류에서 트랜지스터 특성의 기울기는 0,4mA/V를 초과하지 않으므로 우수한 증폭을 얻으려면 캐스케이드의 부하 저항이 수십 킬로옴이어야 합니다. 부하가 발진 회로인 경우 더 큰 공진 저항을 얻으려면 더 큰 인덕턴스 값과 더 작은 커패시턴스 값을 선택해야 합니다. 이는 UHF 캐스케이드에 특히 중요합니다.

또한 트랜지스터의 내부 커패시턴스의 영향으로 인해 10μA 전류에서 트랜지스터의 주파수 특성이 여러 번 저하된다는 점도 염두에 두어야 합니다. 따라서 경제적인 캐스케이드를 위해서는 콜렉터 커패시턴스가 낮고 차단 주파수가 높은 트랜지스터를 선택해야 합니다.

우리가 독자들의 관심을 끄는 라디오 수신기는 AM과 FM의 두 가지 독립적인 경로로 구성되어 있어 한계까지 대역 전환을 단순화할 수 있습니다. 수신기 회로(그림 1)는 너무 복잡하고 많은 트랜지스터를 포함하는 것처럼 보일 수 있지만 이제 플라스틱 케이스의 트랜지스터는 커패시터보다 저렴합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

필요에 따라 라디오 아마추어는 채널 중 하나만 선택하거나 대역 수를 줄일 수 있습니다.

두 경로 모두 0,93V의 안정화된 전원 공급 장치를 가지며 공통 UZCH에서 작동합니다.

AM 경로는 트랜지스터 VT1-VT12를 사용하여 만들어집니다. RF 증폭기는 트랜지스터 VT1을 사용하는 공통 이미 터 회로에 따라 조립됩니다. 국부 발진기는 트랜지스터 VT2의 용량성 1점 회로에 따라 만들어집니다. 스위치 SA1의 접점이 닫히면 RF 코일 L2, L3와 국부 발진기 l_4, L2가 각 쌍에서 병렬로 켜지며 이는 HF-XNUMX 부대역에서의 작동에 해당합니다.

트랜지스터 VT3은 믹서의 기능을 수행합니다. 이를 포함하는 방식은 틀에 얽매이지 않지만 이미 [1]에서 사용되었습니다. DC 전류의 경우 베이스와 컬렉터가 함께 연결됩니다. 이 경우 트랜지스터 이미터의 전압은 개방형 베이스-미터 pn 접합에 의해 결정되며 약 0,5V와 같습니다. 이 전압은 컬렉터 회로의 전원 공급 장치입니다. 낮은 전류에서 트랜지스터의 포화 전압은 일반적으로 0,1...0,2V이므로 트랜지스터는 최대 0,3V의 스윙으로 부하에 전압을 생성하며 이 경우에는 매우 충분합니다. 따라서 캐스케이드에 의해 소비되는 전류는 트랜지스터 이미 터의 저항 저항에 의해서만 결정됩니다.

465kHz 주파수의 IF 신호는 이중 회로 필터를 통해 이미 언급한 바와 같이 입력 저항이 높고 회로가 거의 분류되지 않는 VT4 트랜지스터의 베이스로 직접 공급됩니다. 증폭기의 처음 세 단계는 트랜지스터 VT10과 함께 AGC 증폭기에서 작동하는 트랜지스터 VT11을 통해 전원이 공급됩니다. 검출기 출력의 전압이 증가함에 따라 트랜지스터 VT11의 이미터 전압도 증가합니다. 이로 인해 트랜지스터 VT10이 부분적으로 닫히고 증폭기의 처음 세 단계의 이득이 감소합니다.

14MHz 범위의 아마추어 라디오 방송국에서 신호를 수신하기 위해 수신기에는 약 8μA의 전류를 소비하는 VT3 트랜지스터에 전신 국부 발진기가 장착되어 있습니다. 스위치 SA2로 꺼집니다.

경로에 IF 회로가 9개만 설치되어 있지만 모두 매우 선명한 설정을 갖고 있어 필요한 선택성과 감도를 제공합니다. 그러나 저항 R8 대신 다른 유사한 회로를 설치하면 선택도를 쉽게 높일 수 있습니다. 이 경우 저항 R22의 저항을 24-XNUMXkOhm으로 줄이는 것이 좋습니다.

VT12 트랜지스터는 신호를 주 초음파 장치의 감도 수준으로 증폭시키는 예비 초음파 스테이지를 조립하는 데 사용됩니다.

AM 경로는 3~30MHz의 주파수에서 다양한 코일을 사용하여 테스트되었습니다. KB 부대역의 경계를 변경하려면 코일 L1-L4의 권수를 변경하는 것으로 충분합니다.

FM 경로는 중간 주파수가 낮은 VT13-VT24 트랜지스터와 카운팅 감지기를 사용하여 조립됩니다. 이 옵션에는 각 라디오 방송국에 대한 이중 튜닝이라는 단점이 있지만 이 원칙은 절약 모드에서 구현하기가 매우 간단합니다. 동시에 경로의 선택성은 주파수가 300kHz만 다른 라디오 방송국의 신호를 간섭 없이 효율적으로 수신하기에 충분한 것으로 나타났습니다.

FM 경로의 RF 증폭기는 공통 베이스가 있는 회로에 따라 VT13 트랜지스터로 만들어집니다. RF 증폭기와 국부 발진기의 회로는 거의 동일한 주파수에서 작동하므로 완전히 동일합니다. 믹서 부하는 저항 R26입니다. 커패시터 C42는 고주파수에서 부하를 효과적으로 차단하고 50 ~ 100kHz 대역의 필터링된 중간 주파수 신호는 트랜지스터 VT16 - VT20에 만들어진 XNUMX단계 IF 증폭기에 의해 증폭됩니다. 트랜지스터의 내부 커패시턴스의 영향으로 인해 캐스케이드의 이득은 주파수가 증가함에 따라 빠르게 감소하여 자연스럽게 필요한 주파수 응답을 형성합니다. 충분한 대역폭을 얻기 위해 증폭기의 트랜지스터는 작은 컬렉터 커패시턴스를 사용하여 사용됩니다. 그렇지 않으면 대역폭이 너무 좁아 변조 신호의 비선형 왜곡이 발생할 수 있습니다.

대역을 확장하려면 저항 R29, R30, R32, R34, R36 및 R38의 값을 비례적으로 줄여 트랜지스터를 통해 전류를 늘릴 수 있습니다.

증폭기의 커패시터는 주파수 응답의 형성에 영향을 미치므로 그 값을 많이 변경해서는 안됩니다.

증폭기는 신호를 최소 0,2V 레벨까지 증폭합니다. 펄스 셰이퍼는 트랜지스터 VT21 및 VT22에 조립됩니다. 신호가 없으면 트랜지스터 VT21은 포화 상태로 열리고 콜렉터의 전압은 낮으며 트랜지스터 VT22는 안전하게 닫힙니다. IF 신호의 음의 반주기는 트랜지스터 VT21을 약간 닫고 VT22는 열립니다. 결과적으로 저항 R41에는 진폭이 큰 직사각형 펄스가 형성됩니다. 이러한 임펄스는 C53, VD2 체인으로 구분됩니다. 따라서 동일한 지속 시간의 짧은 펄스 시퀀스가 다이오드 VD2에 형성되며, 반복 주파수는 변조 법칙에 따라 달라집니다. 주파수 검출기의 트랜지스터 VT23을 열면 C54R43C55 필터에 의해 펄스가 평활화되어 오디오 주파수 신호로 변환됩니다. 다음으로 트랜지스터 VT24의 프리앰프 단계로 이동합니다. 커패시터 C56의 커패시턴스는 라우드스피커가 여전히 재생하지 못하는 200Hz 미만의 주파수를 감쇠하기 위해 선택되었습니다. 이러한 주파수는 이미 전력이 제한되어 있는 초음파 음향기에 불필요하게 과부하를 주어 전류 소비를 증가시킵니다. 이러한 고려 사항에서 커패시터 C32 및 C58의 커패시턴스도 선택되었습니다.

초음파 음향기는 트랜지스터 VT25, VT29 - VT33에 조립됩니다. 작동 모드는 트랜지스터 VT25의 콜렉터 전압을 결정합니다. 이 트랜지스터는 저항 R48을 통해 전압 안정기에서 부분적으로 전원을 공급받고, 저항 R53을 통해 배터리에서 부분적으로 전원을 공급받습니다. 이들 저항의 저항 비율을 사용함으로써 공급 전압이 1,6V에서 1,0V로 변경될 때 정현파 신호 제한의 대칭성을 유지할 수 있었습니다.

전압 안정기는 트랜지스터 VT26 - VT28에 조립되며 배터리가 0,93V로 방전되면 1V의 출력 전압을 유지합니다.

트랜지스터 VT1 및 VT3은 KT3127A, KT326A로 교체할 수 있으며 결과는 약간 더 나쁩니다(KT326B). 트랜지스터 VT4 - VT7 및 VT9는 낮은 콜렉터 커패시턴스와 최소 21의 h50E를 가져야 합니다. 트랜지스터 VT10 및 VT11의 h21E는 최소 250입니다. KT361V 트랜지스터는 전신 로컬 발진기에서 잘 작동합니다.

FM 경로에서 IF 트랜지스터에 대한 요구 사항은 AM 경로와 동일합니다. KT339G 대신 트랜지스터 KT368 또는 KT316은 잘 작동하며 콜렉터 커패시턴스가 2pF 이하인 모든 것도 잘 작동합니다. 극단적인 경우에는 KT6B와 같이 3102pF 용량의 트랜지스터를 사용하는 것이 가능하지만 이 경우 각 스테이지의 콜렉터 전류를 XNUMX배로 늘려 부하 저항을 줄여야 합니다. 그러면 전반적인 효율성이 약간 감소합니다.

KT13 유형의 트랜지스터는 VT15-VT363로 가장 잘 작동하지만 KT3128A, KT3109A를 사용하면 약간 더 나쁜 결과를 얻을 수 있습니다. 주파수 검출기에서는 Iko 값이 낮은 GT309, GT310을 사용할 수 있습니다. 커패시터 C53이 분리되면 트랜지스터 누설 전류로 인해 저항 R42에 걸쳐 50mV 이하의 전압 강하가 발생해야 합니다.

초음파 장치에서는 VT30-VT33 대신 h21E가 50 이상인 필수 전도도의 게르마늄 저주파 트랜지스터를 사용할 수 있으므로 쌍으로 선택하는 것이 좋습니다.

트랜지스터 VT25-VT29의 21E는 최소 200입니다. 이는 특히 트랜지스터 VT26의 경우에 해당됩니다. 대신 KT3107I, KT350A를 사용할 수 있습니다.

산화물 커패시터는 누설 전류가 최소화되어야 하며, 특히 C64 및 C65는 더욱 그렇습니다. K52-16과 같은 커패시터가 잘 작동합니다. 산화물 커패시터의 정격은 16~25V여야 하며 설치 전에 누설 전류가 몇 마이크로암페어로 줄어들 때까지 최대 전압을 유지해야 합니다.

KPE 장치는 중국 자동차 라디오에서 사용됩니다. AM 경로의 IF 회로는 Souvenir 라디오 수신기에서 미리 만들어졌습니다. 510pf 커패시터를 사용하는 다른 회로도 적용 가능합니다. 정전 용량이 더 높은 회로를 사용하면 이러한 회로에 로드된 스테이지의 이득이 감소합니다. 게인을 복원하려면 이러한 단계의 전류 소비를 늘려야 합니다.

코일 L1 -L4는 Ocean 수신기 등의 KB 코일 프레임에 감겨 있습니다. L1과 L3에는 각각 20개의 권선이 있고, L2와 L4에는 PEV-25 2mm 와이어가 0,2개 권선되어 있습니다. 코일 L4에는 접지된 단자부터 계산하여 7번째 턴부터 탭이 있습니다. L7 코일은 400부분 프레임에 감겨 있으며 PEV-2 0,1mm 와이어가 9회 감겨 있습니다. 스크린이 없습니다.FM 경로에서 코일 L12-L4,5는 황동 트리머를 사용하여 직경 9mm의 프레임에 감겨 있습니다. L11와 L14에는 각각 10회전이 있고, L12과 L15에는 PEV-2 0,3mm 와이어가 1회전 있습니다. OLYMPIC 수신기에서 SA2 유형 PD-2 4PXNUMXN을 전환하십시오.

수신기를 설정하려면 오실로스코프, 입력 저항이 1MOhm 이상인 전압계, 3H 정현파 신호 발생기가 필요합니다. 설정 절차를 단순화하려면 먼저 브레드보드에 수신기를 조립하고 전원 버스 사이의 긴 핀에 부품을 납땜한 다음 설정 후에만 이미 선택한 부품을 인쇄 회로 기판으로 옮기는 것이 좋습니다. 이 장치는 "변덕스럽지" 않으며 프로토타입에서 안정적으로 작동합니다.

전압 안정기는 출력 전압 52...0,93V에 따라 저항 R0,94를 선택해야 합니다. 이 경우 부하 대신 저항이 3,3kOhm인 저항을 연결해야 합니다. 커패시터 C59는 안정기의 출력에 연결되어야 합니다. 납땜 후 부품이 식고 출력 전압이 설정될 때까지 5분 정도 기다려야 한다는 점을 기억해야 합니다.

그런 다음 초음파 음향기를 설치했습니다. 처음에는 저항 R59 및 R60을 납땜하지 않는 것이 좋습니다. 이 경우 증폭기의 대기 전류는 1~1.5mA에 도달할 수 있습니다. 저항 R47을 선택하면 초음파 음향기의 출력에서 정현파 신호 제한 시 대칭을 달성해야 합니다. 그런 다음 공칭 값 59kOhm부터 시작하여 저항 R60 및 R30이 선택됩니다. 저항의 저항은 점진적으로 감소하여 계단형 왜곡의 증가와 정지 전류의 감소를 모니터링합니다. 최소한의 대기 전류로 자신에게 적합한 음질을 선택해야 합니다. 저자의 대기 전류는 110μA였습니다. 그런 다음 공급 전압을 1,6V에서 1V로 변경하여 사인파 클리핑이 대칭을 유지하는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 저항기 R48 및 R53을 선택해야 합니다.

AM 경로를 조립한 후 커패시터 C16에서 AGC 전압을 측정해야 합니다. 0,8V 이상이어야 합니다. 이를 높이려면 저항 R17의 저항을 10~20% 줄이거나 h10E 값이 큰 트랜지스터 VT21을 선택해야 합니다. 증폭기가 작동을 시작한 후 국부 발진기는 다음과 같아야 합니다. 조정되었습니다. 즉시 작동하려면 먼저 전류 소모량을 늘려야 합니다. 이를 위해 저항 R4의 저항은 3,3kOhm으로 감소하고 수신기는 GSS 신호 또는 수신된 라디오 방송국에 맞춰 조정됩니다. 커패시터 C16의 최소 AGC 전압을 사용하여 회로를 구성하는 것이 편리합니다. 경로 설정을 완료한 후 저항 R4의 저항을 국부 발진기가 전체 주파수 범위에 걸쳐 안정적으로 여기되는 값으로 증가시켜야 합니다. 전신 국부 발진기도 같은 방식으로 설정됩니다.

FM 경로를 설정하는 것은 어렵지 않습니다. 트랜지스터 VT16의 베이스를 터치하면 IF 증폭기의 기능을 확인할 수 있습니다. 로컬 발진기는 AM 경로와 동일한 방식으로 설정됩니다. 라디오 방송국의 수신을 달성한 후에는 수신 상태가 저하되도록 안테나와의 통신 용량을 줄여야 합니다. 이렇게 하면 코일 L10과 L9를 공진 상태로 조정할 수 있습니다. SA1 접점이 열려 있고 코일 L1 및 L10가 조정될 때 먼저 VHF-12 범위를 조정해야 한다는 점을 기억해야 합니다. 그런 다음 SA1 접점을 닫고 코일 L2 및 L9을 사용하여 VHF-11 범위를 조정합니다.

리시버 하우징으로는 보이스 코일 저항이 8옴 이상인 충분히 큰 스피커를 갖춘 모든 산업용 스피커를 사용할 수 있습니다. 저자는 Sokol-404 수신기의 스피커가 있는 하우징을 사용했습니다. 인쇄 회로 배선의 기본 원리를 따르면 수신기의 우수한 성능을 확신할 수 있습니다. 경험이 없으면 보드에 부품을 배치하는 과정에서 회로도에 따라 배치를 반복할 수 있습니다. 선택한 하우징의 설치 예가 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.

이코노미 라디오

일부 무선 아마추어는 양면 유리 섬유로 인쇄 회로 기판을 만들고 구리 코팅을 한쪽에 단단하게 남겨두고 더 나은 차폐를 위해 공통 와이어에 연결합니다. 설명된 수신기와 관련하여 저자는 이렇게 하지 않을 것을 강력히 권장합니다. 이 경우 설치 용량이 너무 커서 구조의 기능성조차 매우 의심스러울 것입니다.

또한 고주파수 범위의 무선 수신기에서 흔히 관찰되는 "마이크" 효과에 대해서도 예방 조치를 취해야 합니다.

필요한 경우 필요한 스위칭 회로와 추가 주파수 변환기를 제공하여 중파 또는 장파 대역을 수신기에 입력할 수 있습니다. 혼합 트랜지스터의 컬렉터는 VT3의 컬렉터에 간단히 연결할 수 있습니다. 약간 수정된 회로 설계와 코일 데이터는 출판물 [1]에서 사용할 수 있습니다. 이 경우 공급 전압은 믹서 중 하나에만 공급되어야 합니다.

수신기 테스트 결과 작업 품질이 산업 디자인보다 열등하지 않은 것으로 나타났습니다. VHF 범위에서 수신기의 사운드는 양호하지만 HF에서는 고유 잡음이 낮다는 점에 유의해야 합니다. 14MHz 범위에서 텔레스코픽 안테나는 많은 아마추어 라디오 방송국을 수신할 수 있습니다.

문학

Malishevsky I. 소형 방송 수신기. - 라디오, 1989, No. 1, p. 56.
Horowitz P., Hill W. 회로 기술. T.1, ch. 2.10. - M.: Mir, 1983.

저자: S.Martynov, Togliatti, Samara 지역

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