Кажется, радиоприемники сегодня встроены во все гаджеты, и лично я ожидаю появление музыки в утюгах: гладишь и слушаешь! Однако же поймать радиостанцию с помощью схемы, собранной своими руками, удовольствие еще то. Для Вас — пара схем FM- радио разного уровня сложности.
Схема простого УКВ-ФМ-радиоприемника для начинающих
Для приема местных FM-станций можно сделать очень простой приемник для наушников на основе трех популярных транзисторов с питанием от батарейки на 3 В. Чувствительность радиоприемника можно оценить в пределах 100 мВ, чего достаточно для хорошего приема местных FM-радиостанций. Для его сборки понадобится всего полтора десятка комплектующих, нож и кусок печатной платы, который – что немаловажно для начинающих – не нужно травить.
В схеме, показанной на рисунке, используется синхронный детектор на транзисторе Т1 (BF199), который, на первый взгляд, напоминает LC-генератор. В отличие от общеизвестных детекторов сверхгенерации, т.е. схем, в которых генератор работает с прерывистыми колебаниями на частоте принимаемой ЧМ-станции (на наклоне резонансной кривой LC-контура), в этом решении генератор работает на частоте вдвое меньшей, чем радиостанция.
Одним из свойств синхронного детектора является то, что входные сигналы (ниже порога синхронизации) игнорируются, т.е. между станциями устанавливается тишина (при сверхгенерации слышен сильный шум, похожий на кипящую воду). Другими словами, схема не принимает очень слабые станции, а уровень входного сигнала влияет только на дальность захвата синхронизации: чем сильнее сигнал, тем шире дальность захвата. Благодаря этому уровень низкочастотного сигнала не зависит от уровня сигнала в антенне.
Еще одним преимуществом такого детектора является высокое ослабление АМ-модуляции (в отличие от сверхгенерации) и помех, в том числе сигналов, возникающих в результате интерференции волн (из двух сигналов, модулированных на одной частоте, принимается только более сильная).
Поскольку цепи антенны и генератора настроены на разные частоты, между ними нет паразитной обратной связи через емкость транзистора. Система не требует усилителя, отделяющего антенну от детектора. По сравнению со свергенерацией он менее чувствителен к приближению руки к входной катушке и антенне и меньше излучает (не создает помех, если не считать небольшого уровня несущей на вдвое меньшей частоте).
Перечень элементов принципиальной схемы:
- R1 — 120 кОм;
- R2 — 120 Ом;
- R3 — 2,2 МОм;
- R4 — 1,5 кОм;
- C1, C6 — 6/25 пФ;
- C2, C7 — 4,7 мкФ/10 В;
- C3 — 4,7 нФ;
- C4, C5 — 10 пФ;
- C8 — 100 нФ;
- C9 — 100 мкФ/10 В;
- L1 — 220 нГн (см. текст);
- L2 — 820 нГн (см. текст);
- T1 — BF199 (ближайший отечественный аналог КТ339АМ);
- T2 — BC557 (ближайший отечественный аналог КТ3107);
- T3 — BC547 (ближайший отечественный аналог КТ3102).
Сигнал с телескопической антенны или куска провода (05…1 м) подается на входной контур с катушкой L1. Он настраивается конденсатором С1 на диапазон 87,5…108 МГц. Избирательность контура низкая, и его коэффициент усиления по напряжению невелик. Положительную обратную связь, необходимую для создания колебаний, обеспечивает конденсатор С5 между эмиттером и коллектором Т1.
Как сказано выше, генератор синхронизирован по второй гармонике, поэтому LC-контур для принимаемых станций 87,5…108 МГц должен быть настроен на диапазон от 43,75 до 54 МГц. Частота колебаний определяется индуктивностью L2 и конденсаторами С4 и С6, а также дополнительными емкостями, в том числе и емкостями самого транзистора. Правильно подобранная рабочая точка генератора с помощью резистора R1 обеспечивает значительную величину второй гармоники и низкий уровень колебаний, благодаря чему минимально возможный сигнал от антенны синхронизирует генератор со своей второй гармоникой.
При вариации коллекторного тока выходная емкость транзистора изменяется пропорционально мгновенной частоте принимаемого сигнала. При изменении рабочей точки Т1 во время отстройки от станции меняется емкость транзистора, в результате чего происходит коррекция частоты (что-то вроде автоматической подстройки частоты). Эти процессы вызваны и тем, что изменения напряжения на базе не поспевают за изменениями модулирующего сигнала.
Цепь антенны не участвует в генерации и поэтому образует замыкание на землю на частоте генератора. Это обеспечивается заземляющим базу Т1 конденсатором С2 (очень большой емкости). Эта емкость должна быть достаточно большой, чтобы поддерживать величину напряжения смещения базы в пределах более медленных изменений, чем полоса частот акустической модуляции.
Низкочастотный сигнал, формируемый на выходе детектора, усиливается в двухкаскадном усилителе низкой частоты с использованием двух транзисторов разной проводимости Т2 и Т3 (BC557 и BC547). Транзисторы гальванически связаны, и их рабочая точка задается резистором R3. Низкоомные наушники подключаются непосредственно в коллекторную цепь последнего каскада.
Схема самодельного радиоприемника собрана на двухсторонней печатной плате размерами 55×30 мм. Эти размеры соответствуют размерам бокса для батареек 2хАА, который расположен на противоположной стороне платы.
Другая сторона платы — это корпус, к которому через перемычки (кусочки проводов, впаянные в отверстия) подключаются заземляющие «монтажные площадки». Конечно, Вы можете использовать другую универсальную плату или спроектировать печатную плату самостоятельно.
Для упрощения конструкции в приемнике не используется регулятор громкости (в этом не было необходимости, при этом использование наушников с переменным резистором на кабеле может обеспечить необходимую регулировку). Использование разъема для наушников с переключателем позволит выключить устройство после удаления вилки разъема.
Катушка без сердечника L1 содержит 5 витков провода ПЭЛ-0,6, намотанных на оправку диаметром 6 мм (с отводом посередине — 2,5 витка) Катушка генератора L2 — 20 витков провода ПЭЛ-0,4, намотанных на пластиковый корпус диаметром 6 мм.
Настройка контуров приемника предполагает подбор их резонансной частоты (L1C1 — на частоту радиостанции, которую мы хотим слушать; L2C6 — на половину этого значения). Может потребоваться подборка резисторов или растяжение\сжатие витков катушки (первый случай приводит к уменьшению индуктивности — увеличению рабочей частоты, а второй — увеличению индуктивности — уменьшению частоты). Процесс требует терпения и экспериментов с LC-схемами. Также приемник можно настроить с помощью латунного сердечника, вставленного в катушку L2, или настроиться на одну сильную местную УКВ-ФМ-станцию с помощью подстроечного конденсатора C6.
Собираем своими руками FM- приемник на микросхемах
Основа устройства — специализированная микросхема TDA7000, которую нетрудно приобрести в интернет-магазине. Она обеспечивает прием в диапазоне от 75 МГц до 120 МГц, причем, с хорошей чувствительностью. Навесных деталей — нет ничего, да и муки настройки Вас не ожидают. Хороший уровень приема обеспечивается с антенной в виде куска провода длиной 0,7 м. Если говорить о начинающих радиолюбителях, то предыдущую схему проще собрать, а эту — безусловно, проще настроить.
Для полного счастья в схему добавлен усилитель на LM386, так что устройство работает на полноценный низкоомный динамик. Для питания от сетевого адаптера в схему включен стабилизатор 7805, который выдает 5 В на выходе. Без него можно обойтись, если запитать схему напряжением 4,5 В от трех элементов на 1,5 В.
Радует, что потребуется две простые по конструкции катушки: 4,5 витка диаметром 5 мм, намотанных проводом ПЭВ-0,5. Нижняя по схеме катушка имеет сердечник с подстроечным ферритовым стержнем. Настройка самодельного радиоприемника на частоту радиостанции производится при изменении емкости варикапа, напряжением на котором управляет переменный резистор. Впрочем, вместо варикапа можно использовать конденсатор переменной емкости или производить настройку ферритовым подстроечным стержнем. Второй переменный резистор служит для регулирования громкости.
Для сборки FM-радиоприемника использованы SMD-компоненты, так что сверлить отверстия не придется. Расположение элементов на плате показано на картинке выше.
Топология платы представлена на рисунке. Сборку устройства начинают с пайки пассивных элементом. Микросхемы устанавливаем в последнюю очередь.
Если говорить о настройке, то схема на микросхемах, более простая, чем на транзисторах. При подаче питания в динамике должен раздаваться характерный шум. Вращая ручку переменного резистора, последовательно настраиваемся на радиостанции. При необходимости смещаем рабочий диапазон с помощью подстроечного сердечника катушки. В следующем видео представлен весь процесс сборки и настройки УКВ-ФМ-радио.
Loading...
