Радиоприемники своими руками
Радиоприемник на операционном усилителе К140УД1
В радиолюбительской литературе приводилось немало описаний различных приемников прямого усиления, отличающихся простотой принципиальной схемы, с одной стороны, и вполне удовлетворительными техническими характеристиками — с другой. Использование в высокочастотной части приемника операционного усилителя позволяет уменьшить ее габариты и за счет этого несколько усложнить схему питания. Как правило, в приемниках подобного типа в качестве источника питания используется батарея «Крона».
Однако эти батареи имеют малую емкость. В то же время широкое распространение получили аккумуляторные батареи 7Д-0, 1.
Применение аккумуляторной батареи снимает проблему частой замены источника питания, но вынуждает использовать зарядное устройство, выполненное обычно в виде отдельного прибора. С учетом изложенного был сконструирован, изготовлен и испытан малогабаритный радиоприемник прямого усиления, рассчитанный на прием мощных радиостанций в диапазоне средних волн, показавший хорошие результаты. Особенностью этого приемника является использование в качестве усилителя высокой частоты и детектора одной микросхемы — операционного усилителя К140УД1А, (или аналога)а также размещение в одном корпусе с приемником зарядного устройства для аккумуляторной батареи типа 7Д-0, 1.
Подключение зарядного устройства к электросети осуществляется без изъятия аккумуляторной батареи из корпуса с помощью встроенной сетевой вилки.
Схема радиоприемника показана на рис. 1.
Прием радиосигналов ведется с помощью магнитной антенны в виде ферритового стержня с размещенными на нем двумя обмотками — контурной катушки L1 и катушки связи L2.
Приемник работает на фиксированной частоте принимаемого сигнала, которая определяется индуктивностью контура и суммарной емкостью конденсаторов постоянной емкости С1 и С2 и подстроечного конденсатора C3.
Конденсаторы С1 и С2 выбраны с противоположными по знаку температурными коэффициентами емкости ТКЕ, что повышает устойчивость приема. Конкретные значения их емкостей определяются путем подбора при настройке приемника на желаемую радиостанцию. Подстроенный конденсатор СЗ служит для компенсации небольшой расстройки контура под воздействием различных факторов, например из-за старения сердечника магнитной антенны.
Высокочастотный сигнал, выделенный контуром L2C1C2C3 посредством катушки связи L1, через ограничительный резистор R1 подается на вход операционного усилителя между инвертирующим и неинвертирующим его входами.
Детектирование радиосигнала происходит за счет нелинейности вольтамперных характеристик транзисторов, входящих в состав микросхемы. Низкочастотная составляющая продетектированного сигнала выделяется на нагрузочном резисторе R2, который выполняет функции регулятора громкости, а высокочастотная составляющая замыкается на общий провод конденсатором С6. Конденсаторы С5 и С4 предотвращают самовозбуждение операционного усилителя на высоких частотах. При однополярном питании оптимальный режим микросхемы достигается соединением вывода 4 с инвертирующим входом. При этом потенциал выхода операционного усилителя равен половине напряжения источника питания.
С регулятора громкости через разделительный конденсатор С7 сигнал подается на вход бестрансформаторного усилителя звуковой частоты, который собран на трех транзисторах. Транзистор VT1 работает в каскаде предварительного усилителя и включен по схеме с общим эмиттером. Его нагрузкой в цепи коллектора является резистор R4, с которого усиленный сигнал поступает на вход выходного каскада. Выходной каскад усилителя звуковой частоты собран по двухтактной бестрансформаторной схеме с использованием транзисторов разной проводимости VT2 и VT3.
Для предотвращения появления искажений типа «ступенька» между базами выходных транзисторов создается небольшое смещение за счет включения диодов VD1 и VD2 в прямом направлении.
Нагрузкой выходного каскада является динамическая головка ВА1 типа 0,25ГД-19, подключенная через разделительный конденсатор С9.
Для улучшения работы усилителя и стабилизации его режима в его схему введена отрицательная обратная связь по напряжению через резистор R5 с выхода усилителя на базу входного транзистора. Конденсатор С8 предотвращает самовозбуждение усилителя на высоких звуковых частотах.
Зарядное устройство представляет собой двух-полупериодный выпрямитель, собранный по мостовой схеме на диодах VD3—VD6 с питанием непосредственно от сети переменного тока напряжением 220 В. Напряжение на выпрямитель подается через ограничитель, тока, состоящий из конденсатора С12 и резистора R6. Резистор R7 обеспечивает разрядку конденсатора С12 при отключении зарядного устройства от сети. Рабочее напряжение конденсатора С12 должно быть не менее 400 В.
Аккумуляторная батарея подключена к зарядному устройству постоянно. Конденсаторы G10 и СП служат для уменьшения выходного сопротивления источника питания на звуковых и радиочастотах. Выключатель питания приемника Q1 объединен с регулятором громкости.
Приемник собран из широко-распространенных радиодеталей, которые смонтированы на общей плате.
Для магнитной антенны используется ферритовый стержень диаметром 8 мм и длиной 110 мм из феррита марки М400НН. Контурная катушка L2 содержит 70 витков литцендрата марки ЛЭШО 7X0,07, катушка связи L1 — 5 витков провода ПЭВ диаметром 0,12 мм. Обе катушки намотаны виток к витку на манжетках, склеенных из тонкой бумаги клеем БФ. Катушки должны с небольшим усилием перемещаться вдоль ферритового стержня. Постоянные резисторы — типа МЛТ, конденсаторы С1 и С2 — типа КТ: один серого, а другой голубого цвета, либо один синего, а другой голубого цвета с красной точкой. Электролитические конденсаторы — типа К50-35, С12 типа БМТ-2, остальные конденсаторы типа КМ.
Приемник не сложен в налаживании. Если он собран из исправных деталей и без ошибок, то начинает работать сразу после подачи питания.
Если после включения из динамика раздается громкий свист, необходимо поменять местами выводы катушки связи и подобрать оптимальное расстояние между ней и контурной катушкой. Передвигая обе катушки по стержню, добиваются максимальной громкости и фиксируют катушки каплей расплавленного воска или парафина. Установка катушек производится в положении регулятора громкости, соответствующем максимуму.
Наиболее сложной операцией является настройка входного контура на выбранную радиостанцию. Для этого подстроечный конденсатор СЗ устанавливают в среднее положение, отключают конденсаторы С1 и С2, а вместо них подключают конденсатор переменной емкости. Вращая его ротор, настраивают приемник на радиостанцию и по углу поворота ротора приблизительно оценивают емкость. Деля ее пополам, определяют емкости конденсаторов С1 и С2. После их установки окончательную настройку производят подстроенным конденсатором СЗ.