دليل إرشادي حول تجميع راديو AM مع نظام تزويد الطاقة
يُعد راديو AM (تعديل السعة) من أكثر أجهزة استقبال الراديو الكلاسيكية سهولةً في التعلم. ورغم أن الكثيرين يتجهون الآن إلى الراديو الرقمي أو البث المباشر، إلا أن بناء راديو AM لا يزال مشروعًا إلكترونيًا شيقًا، يُعلّم أساسيات دوائر الترددات الراديوية، والضبط، وكشف الإشارة، وتضخيم الصوت. في هذا الدرس، سنتناول كيفية بناء راديو AM بسيط مزود بنظام تغذية طاقة مستقر، مما يسمح للراديو بالعمل بكفاءة أكبر من الاعتماد على البطاريات فقط.
ملاحظة: هذه المقالة مخصصة لتجميع راديو AM بسيط باستخدام مكونات متوفرة بسهولة. إذا كنت مبتدئًا، يُرجى توخي الحذر والدقة أثناء التجميع، حيث أن توصيل المكونات بشكل خاطئ أو وضعها في غير موضعها الصحيح قد يؤدي إلى تعطل الدائرة.
-
1. مبدأ عمل راديو AM باختصار
يعمل راديو AM عن طريق التقاط موجات AM عبر هوائي، ثم اختيار ترددات محددة باستخدام دائرة موالف LC (ملف حث L ومكثف متغير C). بعد ذلك، تدخل الإشارة المختارة إلى كاشف لفصل المعلومات الصوتية عن الموجة الحاملة. ثم يتم تضخيم الإشارة الصوتية بواسطة مضخم صوت، وأخيرًا يتم إخراجها عبر مكبرات الصوت أو سماعات الأذن.
بشكل عام، تتكون وحدة راديو AM البسيطة من:
1. الهوائي والأرضي
2. موالف LC (محدد التردد)
3. الكاشف (ثنائي/مقوم إشارة)
4. مرشحات الصوت
5. مضخم الصوت
6. مصدر الطاقة
-
2. قائمة المكونات المطلوبة
تُستخدم المكونات التالية عادةً في راديو AM بسيط مزود بمضخم صوت ومصدر طاقة:
أ. قسم الترددات اللاسلكية والكاشف
– قضيب فيريت واحد + ملف AM (يمكن أخذه من راديو مستعمل)
– مكثف متغير واحد (يفضل استخدام مكثف متغير ثنائي الفتحات، ولكن المكثف أحادي الفتحة يكفي)
– 1× ثنائي جرمانيوم (مثل 1N60 أو OA90) للكاشف
(إذا كان الأمر صعبًا، يمكنك استخدام ثنائي شوتكي مثل BAT43، على الرغم من أن الخصائص قد تكون مختلفة)
– مكثف واحد بسعة 10 نانو فاراد - 100 نانو فاراد (مرشح صوتي من الكاشف)
– مقاومة واحدة تتراوح قيمتها بين 100 كيلو أوم و1 ميجا أوم (حمل الكاشف، اختياري حسب التصميم)
ب. مكبر الصوت
الخيار الأكثر عملية:
– 1× IC LM386 (مضخم صوت منخفض الطاقة سهل التجميع)
– مقياس جهد واحد 10 كيلو أوم (مستوى الصوت)
– مكثف واحد 100 ميكروفاراد - 470 ميكروفاراد (للتوصيل بمكبر الصوت)
– مكثف واحد × 10 ميكروفاراد (كسب LM386، اختياري)
– مكثف واحد سعة 100 نانو فاراد (لفصل مصدر الطاقة بالقرب من الدائرة المتكاملة)
– 1 × 8 أوم مكبر صوت (0,5–1 واط)
ج. نظام إمداد الطاقة
خيارات آمنة وشائعة:
– محول تيار مستمر 9-12 فولت (بحد أدنى 300 مللي أمبير)
– 1× صمام ثنائي 1N4007 (حماية من عكس القطبية)
– منظم جهد واحد 7809 (مخرج ثابت 9 فولت) أو 7805 (5 فولت إذا كانت دائرتك 5 فولت)
– مكثف إدخال واحد 470 ميكروفاراد
– مكثف خرج واحد سعته 220 ميكروفاراد
– مكثفان سعة 100 نانو فاراد (بالقرب من أطراف منظم الجهد، المدخل والمخرج)
مفتاح التشغيل/الإيقاف
– مؤشر LED + مقاومة 1 كيلو أوم (مؤشر الطاقة، اختياري)
لماذا يُعدّ منظم الجهد ضروريًا؟ لأن أجهزة الراديو (وخاصةً جزء الترددات اللاسلكية) تكون أكثر استقرارًا عندما لا يتذبذب الجهد. كما يمكن تقليل التشويش والضوضاء عندما يكون مصدر الطاقة نظيفًا.
-
3. تصميم كتلة الدائرة
لتبسيط الأمر، صمم جهاز راديو AM الخاص بك على النحو التالي:
1. الموالف: ملف الفريت + مكثف متغير يشكل رنينًا لاختيار المحطات.
2. الكاشف: يقوم الصمام الثنائي الجرمانيوم بتقويم إشارة الترددات اللاسلكية إلى إشارة صوتية.
3. مستوى الصوت: يتحكم مقياس الجهد في مقدار الصوت الذي يدخل إلى مكبر الصوت.
4. مكبر الصوت LM386: يقوم بتضخيم الصوت بما يكفي لتشغيل السماعة.
5. مصدر طاقة 9 فولت: محول → حماية بالديود → منظم 7809 → مرشح.
-
4. مرحلة التجميع خطوة بخطوة
الخطوة 1 - تجهيز مصدر طاقة مستقر
ابدأ من مصدر الطاقة لأنه يحدد استقرار الدائرة بأكملها.
1. قم بتوصيل محول التيار المستمر 9-12 فولت بدائرة الحماية من عكس القطبية:
– محول موجب → صمام ثنائي 1N4007 → يذهب إلى مدخل 7809
– محول سالب → أرضي الدائرة
2. تركيب المكثف:
مكثف 470 ميكروفاراد موصول بالتوازي مع مدخل منظم الجهد إلى الأرض
مكثف 100 نانو فاراد بالقرب من طرف إدخال منظم الجهد إلى الأرض
مكثف 220 ميكروفاراد موصول بالتوازي مع خرج منظم الجهد إلى الأرض
مكثف 100 نانو فاراد بالقرب من طرف خرج منظم الجهد إلى الأرض
3. أضف مفتاح تشغيل/إيقاف على الخط الموجب قبل الدخول إلى منظم الجهد (أو بعد منظم الجهد).
4. في حالة استخدام مؤشر LED، قم بتوصيل LED + مقاومة 1 كيلو أوم من مخرج 9 فولت إلى الأرض.
اختبر باستخدام جهاز قياس متعدد: يجب أن يكون خرج التيار حوالي 9 فولت تيار مستمر ثابت.
-
الخطوة 2 - تجميع مضخم الصوت LM386
من المعروف أن دائرة LM386 بسيطة ومناسبة لراديو AM.
1. أهم أطراف LM386:
– الدبوس 6: VCC (9 فولت)
– الدبوس 4: أرضي
- الدبوس 3: مدخل الصوت
- الطرف 5: إخراج الصوت إلى مكبر الصوت عبر مكثف إلكتروليتي
2. قم بتركيب مكثف 100 نانو فاراد من VCC إلى GND بالقرب من الدائرة المتكاملة لتخفيف الضوضاء.
3. قم بتركيب مقياس جهد 10 كيلو أوم للتحكم في مستوى الصوت:
– أحد طرفي الوعاء → إشارة صوتية من الكاشف
– الطرف الآخر → الأرض
– الساق الوسطى (الماسحة) → مدخل LM386 (الطرف 3)
4. مخرج مكبر الصوت:
– الطرف 5 من LM386 → مكثف توالي 220–470 ميكروفاراد → مكبر صوت 8 أوم → أرضي
إذا كنت تريد كسبًا أعلى، فقم بتثبيت مكثف 10 ميكروفاراد بين الدبوس 1 والدبوس 8 من LM386 (اختياري).
-
الخطوة 3 - تجميع موالف LC (جزء التقاط المحطات)
هذا الجزء هو الأكثر "حساسية" ويحدد القدرة على استقبال البث.
1. استخدم قضيب الفريت مع ملف AM:
- عادةً ما يكون هناك ملفان: أحدهما للضبط، والآخر للربط.
2. قم بتوصيل ملف الضبط بالتوازي مع المكثف المتغير.
يشكل هذا دائرة رنين لاختيار التردد.
3. بالنسبة للهوائي، يمكنك:
– الاعتماد على قضيب من الفريت كهوائي داخلي (يكفي للمناطق ذات الإشارة القوية)، أو
- أضف بضعة أمتار من كابل الهوائي عند نقطة التوصيل (احرص على عدم جعل الدائرة "ثقيلة" للغاية بحيث يتم تمديد الضبط).
نصيحة: أبقِ جزء الموالف بعيدًا عن كابل مصدر الطاقة وكابلات السماعات لتجنب التقاط الضوضاء.
-
الخطوة 4 - تركيب جهاز كشف موجات AM
تستخدم أجهزة الكشف البسيطة ثنائيات الجرمانيوم لأن جهدها الأمامي منخفض، مما يجعلها مناسبة لإشارات AM الضعيفة.
1. يذهب خرج دائرة الموالف إلى الصمام الثنائي 1N60.
2. بعد الصمام الثنائي، قم بتوصيل مكثف 10 نانو فاراد - 100 نانو فاراد بالأرض لإزالة مكون الترددات اللاسلكية وترك الصوت فقط.
3. خذ إشارة الصوت من النقطة التي تلي الصمام الثنائي ومكثف الترشيح، ثم قم بتغذيتها إلى مقياس الجهد الخاص بالصوت.
إذا كان الصوت منخفضًا جدًا أو به الكثير من الضوضاء، يمكنك محاولة تغيير قيمة مكثف المرشح (على سبيل المثال 10 نانو فاراد للحفاظ على الترددات العالية بشكل أفضل، و100 نانو فاراد للحصول على صوت أكثر سلاسة).
-
5. توصيلات التأريض والتخطيط
في مجال الراديو، غالباً ما يكون تصميم الدوائر أهم من نظرية الدوائر نفسها. إليك بعض القواعد العامة:
– قم بإنشاء أرضية نجمية: قم بتوصيل الأرضية بالنقطة المركزية بالقرب من مكثف خرج المنظم.
– افصل خطوط الصوت والأرضية اللاسلكية قدر الإمكان ثم اجمعها في نقطة واحدة.
– يجب أن يكون الكابل الواصل بين جهاز الضبط وجهاز الكشف قصيرًا.
- ابق ملف الفريت بعيدًا عن محول المحول (إذا كان المحول من نوع المحول) أو عن وحدات التبديل الصاخبة.
إذا كنت تستخدم محول تبديل رخيص وتواجه طنينًا/ضوضاء، فجرب ما يلي:
- أضف مكثفًا بسعة 1000 ميكروفاراد عند المدخل،
- أضف ملف حث صغير (خانق) على التوالي في خط الإمداد،
أو استخدم محولاً بجودة أفضل.
-
6. الاختبار والضبط
بعد اكتمال التثبيت:
1. قم بتشغيل مصدر الطاقة، وتأكد من أن LM386 لا يسخن بشكل مفرط.
2. قم بتدوير المكثف المتغير ببطء للبحث عن محطة.
3. اضبط مستوى الصوت على مقياس الجهد.
4. إذا لم تصطد أي شيء:
– تحقق من توصيل الملف بالمكثف المتغير (توصيل متوازي صحيح)
– تأكد من عدم عكس قطبية صمام الكشف الثنائي.
تأكد من توصيل التأريض بشكل صحيح
- حاول استخدام هوائي كابل أطول أو نقل الموقع إلى مكان أقرب إلى النافذة.
لزيادة الحساسية، يمكنك إضافة مرحلة ترددات لاسلكية ترانزستورية (مضخم أولي) قبل الكاشف، لكن هذا يتجاوز نطاق معظم أجهزة الراديو البسيطة.
-
7. بينوتوب
يُعدّ بناء راديو AM مزود بنظام تغذية طاقة مشروعًا ممتازًا لفهم الإلكترونيات العملية، بدءًا من ضبط الترددات باستخدام دائرة LC وكشف الإشارة وصولًا إلى تضخيم الصوت. يوفر مصدر الطاقة المنظم (مثل 7809) استقرارًا أكبر، ويقلل التشويش، ويُحسّن الأداء مقارنةً بمصدر الجهد المتذبذب. بمجرد الانتهاء من هذا الراديو الأساسي، يُمكنك التوسع إلى مشاريع أخرى، مثل إضافة مُضخّم ترددات لاسلكية، أو مُرشّحات أفضل، أو حتى تجربة دائرة سوبر هيتروداين.
إذا كنت ترغب في ذلك، يمكنني أيضًا مساعدتك في إنشاء مخطط دائرة كامل (رسم تخطيطي) بناءً على المكونات التي لديك، أو تخصيص مصدر الطاقة (على سبيل المثال، استخدام بطاريات قابلة لإعادة الشحن 18650 + شاحن + محول جهد) لجعله أكثر قابلية للحمل.
