Урок за сглобяване на AM радио със система за захранване
AM (амплитудно модулирано) радио е един от най-класическите и лесни за научаване радиоприемници. Въпреки че много хора сега преминават към цифрово или стрийминг радио, изграждането на AM радио остава интересен електронен проект, който преподава основите на радиочестотните (RF) схеми, настройката, откриването на сигнала и усилването на звука. В този урок ще обсъдим как да изградим просто AM радио, оборудвано със стабилна система за захранване, което позволява на радиото да работи по-стабилно, отколкото да разчита единствено на батерии.
> Забележка: Тази статия е предназначена за сглобяване на просто AM радио, използвайки леснодостъпни компоненти. Ако сте начинаещ, моля, бъдете внимателни и старателни при сглобяването си, тъй като неправилната полярност или разположението на компонентите могат да доведат до неизправност на веригата.
-
1. Кратък принцип на работа на AM радиото
AM радиото работи чрез улавяне на AM радиовълни чрез антена, след което се избират специфични честоти с помощта на LC тунер (индуктор L и променлив кондензатор C). Избраният сигнал след това постъпва в детектор, за да се отдели аудио информацията от носещата честота. Аудио сигналът след това се усилва от аудио усилвател и накрая се извежда през високоговорители или слушалки.
Като цяло, един прост AM радиоблок се състои от:
1. Антена и земя
2. LC тунер (честотен селектор)
3. Детектор (диод/сигнален токоизправител)
4. Аудио филтри
5. Аудио усилвател
6. Захранване
-
2. Списък на необходимите компоненти
Следните компоненти обикновено се използват за просто AM радио с аудио усилвател и захранване:
A. Секция за радиочестотни и детекторни устройства
– 1× Феритен прът + AM бобина (може да се вземе от използвано радио)
– 1× Променлив кондензатор (2-бандовият поливарикон е по-добър, но 1-бандовият е достатъчен)
– 1× Германиев диод (напр. 1N60 или OA90) за детектор
(Ако е трудно, можете да използвате Шотки диод като BAT43, въпреки че характеристиките може да са различни)
– 1× кондензатор 10 nF–100 nF (аудио филтър от детектора)
– 1× резистор 100 kΩ–1 MΩ (детекторно натоварване, опционално в зависимост от конструкцията)
Б. Аудио усилвател
Най-практичният вариант:
– 1× IC LM386 (лесен за сглобяване аудио усилвател с ниска мощност)
– 1× Потенциометър 10 kΩ (обем)
– 1× кондензатор 100 µF–470 µF (изходно свързване към високоговорителя)
– 1× 10 µF кондензатор (усилване LM386, опционално)
– 1× 100 nF кондензатор (разделяне на захранването близо до интегралната схема)
– 1× 8 Ω високоговорител (0,5–1 W)
C. Система за захранване
Безопасни и често срещани избори:
– Адаптер 9–12 V DC (минимум 300 mA)
– 1× Диод 1N4007 (защита от обратна полярност)
– 1× Регулатор 7809 (стабилен 9 V изход) или 7805 (5 V, ако вашата схема е 5 V)
– 1× 470 µF входен кондензатор
– 1× 220 µF изходен кондензатор
– 2× 100 nF кондензатора (близо до крачетата на регулатора, вход и изход)
– Превключвател ВКЛ./ИЗКЛ.
– LED + резистор 1 kΩ (индикатор за захранване, опционално)
> Защо е необходим регулатор? Защото радиостанциите (особено радиочестотната част) са по-стабилни, когато напрежението не се колебае. Бръмченето и изкривяванията също могат да бъдат намалени, когато захранването е чисто.
-
3. Проектиране на блокова схема
За да го улесните, проектирайте AM радиото си така:
1. Тунер: феритна бобина + променлив кондензатор образуват резонанс за избрани станции.
2. Детектор: германиев диод преобразува радиочестотния сигнал в аудио сигнал.
3. Сила на звука: потенциометърът контролира количеството аудио, което влиза в усилвателя.
4. Усилвател LM386: усилва звука достатъчно, за да захранва високоговорителя.
5. 9 V захранване: адаптер → диодна защита → 7809 регулатор → филтър.
-
4. Етап на сглобяване стъпка по стъпка
Стъпка 1 — Подгответе стабилно захранване
Започнете от захранването, защото то определя стабилността на цялата верига.
1. Свържете адаптера 9–12 V DC към веригата за защита от полярност:
– Положителен адаптер → 1N4007 диод → отива към вход 7809
– Отрицателен адаптер → заземяване на веригата
2. Инсталирайте кондензатора:
– 470 µF паралелно с входа на регулатора към земята
– 100 nF близо до входния крак на регулатора към земята
– 220 µF паралелно с изхода на регулатора към земята
– 100 nF близо до изходния крак на регулатора към земята
3. Добавете превключвател ON/OFF на положителната линия преди входа на регулатора (или след регулатора).
4. Ако използвате индикаторен светодиод, свържете светодиода + резистор 1 kΩ от изхода 9 V към земя.
Тествайте с мултицет: изходното напрежение трябва да е около 9 V DC постоянно.
-
Стъпка 2 — Сглобете аудио усилвателя LM386
Схемата LM386 е известна с това, че е проста и подходяща за AM радио.
1. Важни пинове на LM386:
– Пин 6: VCC (9 V)
– Пин 4: GND
– Пин 3: аудио вход
– Пин 5: изход към високоговорителя чрез електролитен кондензатор
2. Инсталирайте кондензатор 100 nF от VCC към GND близо до интегралната схема, за да намалите шума.
3. Инсталирайте потенциометър 10 kΩ като регулатор на силата на звука:
– Единият край на потенциометра → аудио сигнал от детектора
– Другият край → земята
– Среден крак (чистачка) → вход LM386 (пин 3)
4. Изход за високоговорител:
– Пин 5 LM386 → последователен кондензатор 220–470 µF → високоговорител 8 Ω → земя
Ако искате по-високо усилване, инсталирайте кондензатор 10 µF между пин 1 и пин 8 на LM386 (по избор).
-
Стъпка 3 — Сглобете LC тунера (част за улавяне на станции)
Тази част е най-„чувствителната“ и определя способността за приемане на излъчвания.
1. Използвайте феритен прът с AM бобина:
– Обикновено има две бобини: едната за настройка, другата за свързване.
2. Свържете настройващата бобина паралелно с променливия кондензатор.
Това образува резонансна верига за избор на честотата.
3. За антената можете:
– Разчитайте на феритен прът като вътрешна антена (достатъчно за зони със силен сигнал), или
– Добавете няколко метра антенен кабел в точката на свързване (внимавайте да не направите веригата твърде „тежка“, така че настройката да се разтегне).
Съвет: Дръжте тунера далеч от захранващия кабел и кабелите на високоговорителите, за да избегнете шум.
-
Стъпка 4 — Инсталирайте AM детектора
Простите детектори използват германиеви диоди, защото тяхното директно напрежение е ниско, подходящо за слаби AM сигнали.
1. Изходът от тунерната верига отива към диода 1N60.
2. След диода, свържете кондензатор 10 nF–100 nF към земята, за да премахнете радиочестотния компонент, оставяйки само звук.
3. Вземете аудио сигнала от точката след диода и филтърния кондензатор, след което го подайте към потенциометъра за сила на звука.
Ако звукът е твърде нисък или има много шум, можете да опитате да промените стойността на филтърния кондензатор (например 10 nF за по-добро поддържане на високите честоти, 100 nF за по-плавен звук).
-
5. Заземяване и окабеляване
В радиото оформлението често е по-важно от теорията на електрическите вериги. Някои емпирични правила:
– Създайте заземяване тип „звезда“: свържете заземяването към централната точка близо до изходния кондензатор на регулатора.
– Разделете аудио и радиочестотните заземяващи линии, доколкото е възможно, и след това ги комбинирайте в една точка.
– Кабелът от тунера към детектора трябва да е къс.
– Дръжте феритната бобина далеч от адаптерния трансформатор (ако адаптерът е от трансформаторен тип) или от шумни превключващи модули.
Ако използвате евтин превключващ адаптер и усещате бръмчене/шум, опитайте:
– Добавете кондензатор 1000 µF на входа,
– Добавете малък индуктор (дросел) последователно към захранващата линия,
– Или използвайте адаптер с по-добро качество.
-
6. Тестване и настройка
След като всичко е инсталирано:
1. Включете захранването, уверете се, че LM386 не прегрява.
2. Завъртете бавно променливия кондензатор, за да търсите станция.
3. Регулирайте силата на звука с потенциометъра.
4. Ако не хванете нищо:
– Проверете свързването на бобината към променливия кондензатор (правилно паралелно свързване)
– Уверете се, че диодът на детектора не е обърнат.
– Уверете се, че заземяването е правилно свързано
– Опитайте да използвате по-дълга кабелна антена или да преместите мястото по-близо до прозорец.
За да увеличите чувствителността, можете да добавите транзисторен RF каскад (предусилвател) преди детектора, но това е извън обхвата на повечето прости радиостанции.
-
7. Затваряне
Изграждането на AM радио със система за захранване е отличен проект за разбиране на практическата електроника: от LC настройка и откриване на сигнали до аудио усилване. Регулирано захранване (като 7809) ще осигури по-голяма стабилност, ще намали шума и ще подобри производителността в сравнение с източник на променливо напрежение. След като разполагате с това основно радио, можете да разширите дейността си към други проекти, като например добавяне на RF усилвател, по-добри филтри или дори изпробване на суперхетеродинна схема.
Ако желаете, мога да ви помогна да създадете пълна схема (диаграма) на електрическата верига въз основа на компонентите, които имате, или да персонализирате захранването (например използвайте акумулаторни батерии 18650 + зарядно устройство + понижаващо устройство), за да го направите по-преносимо.
