Technegau Gwneud Radio AM gyda Chydrannau Syml
Mae radio AM (Modiwleiddio Osgled) yn un o'r technolegau cyfathrebu mwyaf clasurol a diddorol i'w dysgu. Er bod llawer o bobl yn fwy cyfarwydd â radio FM neu ffrydio digidol, mae radio AM yn parhau i fod yn gyfrwng addysgiadol iawn oherwydd ei gylchedwaith cymharol syml a hawdd ei ddeall. Gyda rhai cydrannau sylfaenol, gallwch chi adeiladu derbynnydd radio AM syml sy'n gallu derbyn gorsafoedd lleol—o leiaf mewn ardaloedd â signal cryf. Mae'r erthygl hon yn trafod sut i adeiladu radio AM gan ddefnyddio cydrannau syml, ei egwyddorion gweithio, a'r camau cydosod.
1. Egwyddor Weithio Byr Radio AM
Mae radio AM yn gweithio trwy ddal tonnau radio y mae eu hamledd yn "newid" yn ôl siâp y signal sain. Mae derbynnydd radio AM syml yn gwneud tri phrif beth yn y bôn:
1. Cipio signalau radio drwy gylched antena a thiwniwr.
2. Gwahanu (dadfodiwleiddio) y signal sain oddi wrth y don cludwr RF gan ddefnyddio synhwyrydd (deuod fel arfer).
3. Trosi signalau sain yn sain drwy glustffonau neu fwyhaduron sain a siaradwyr.
Gelwir y radio AM symlaf yn radio crisial, a all hyd yn oed weithredu heb fatris os yw'r signal yn ddigon cryf. Fodd bynnag, i gael canlyniadau gwell, gallwn ychwanegu mwyhadur sain syml.
2. Cydrannau Syml sydd eu Hangen
Defnyddir y cydrannau canlynol yn gyffredin ar gyfer derbynnydd radio AM syml:
– Gwifren enamel (gwifren magnet) i wneud coiliau, er enghraifft diamedr 0,2–0,5 mm.
– Gwialen fferit (dewisol ond yn ddefnyddiol iawn) fel craidd coil i gynyddu sensitifrwydd.
– Cynhwysydd amrywiol (tua 10–365 pF) ar gyfer tiwnio amledd. Gallwch hefyd ddefnyddio cynhwysydd varco o hen radio.
– Deuod synhwyrydd: mae 1N34A (germaniwm) yn ddelfrydol, ond gallwch hefyd ddefnyddio 1N60 neu Schottky fel BAT41 (gwell na deuodau silicon rheolaidd).
– Cynhwysydd bach (e.e. 10 nF–100 nF) ar gyfer hidlo/dadgysylltu sain (dewisol).
– Clustffonau rhwystriant uchel neu glustffonau piezo. Mae clustffonau ffôn symudol modern fel arfer yn rhwystriant isel, sy'n eu gwneud yn llai addas heb fwyhadur.
– Antena: cebl 5–20 metr o hyd (y hiraf, gorau oll).
– Tir: cysylltiad â phibell ddŵr/tir trydanol (yn ddiogel) neu dir llaith trwy wialen fetel.
– Bwrdd bara neu fwrdd tyllog (perfboard), haearn sodro, a cheblau cysylltu.
Os ydych chi eisiau cynyddu cysur gwrando:
– IC mwyhadur sain (e.e. LM386), siaradwr bach 8 ohm, a batri 9V.
3. Cysyniad Cylchdaith: Tiwniwr LC a Synhwyrydd Deuod
Y gydran allweddol mewn radio AM yw'r gylched tiwnio LC (anwythydd L a chynhwysydd C). Mae'r gylched hon yn dewis un amledd o'r nifer o signalau a dderbynnir gan yr antena. Mae'r amledd atseiniol tua:
\[
f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}
\]
Gyda chynhwysydd amrywiol, gellir newid gwerth C fel bod y radio yn gallu “ysgubo” amleddau AM (tua 530–1600 kHz, yn dibynnu ar safonau rhanbarthol).
Ar ôl i'r signal gael ei ddewis gan y gylched LC, y deuod sy'n gyfrifol am ganfod/canfod amlen: mae'r adran don RF yn cael ei chywiro fel bod signal sain yn cael ei ffurfio.
4. Camau ar gyfer Gwneud Radio AM Syml (Crystal Radio)
A. Gwneud Coil
Mae dau ddull cyffredinol:
1) Coil gyda gwialen ferrite
– Paratowch wialen ferrit (e.e. 8–12 cm o hyd).
– Dirwynwch y wifren enamel tua 60–100 o droadau, yn dibynnu ar y varco a'r band targed.
– Gwnewch “tap” os oes angen (er enghraifft ar y 10fed neu’r 20fed weindiad) ar gyfer y cysylltiad antena fel bod y tiwnio yn fwy sefydlog.
2) Coil aer (craidd aer)
– Defnyddiwch bibell PVC 2–3 cm o ddiamedr fel ffurfydd.
– Gwyntwch 80–120 troad o wifren.
– Mae coiliau erial fel arfer yn fwy ond gallant weithio'n dda, yn enwedig os yw'r antena yn ddigonol.
Nodyn: Nid oes rhaid i nifer y troeon fod yn union. Gallwch arbrofi: os ydych chi'n cael trafferth cael signal, ceisiwch ychwanegu neu leihau nifer y troeon.
B. Cydosod y Tiwniwr LC
– Cysylltwch y coil L yn gyfochrog â'r cynhwysydd newidiol C.
– Mae un pen yr LC wedi'i gysylltu â'r antena (yn aml trwy dap), a'r llall â'r ddaear.
Gall technegau cysylltu antena effeithio ar berfformiad. Mewn llawer o ddyluniadau, nid yw'r antena wedi'i chysylltu'n uniongyrchol â phen y prif goil, ond yn hytrach â thap o sawl tro i leihau'r llwyth a gwella detholusrwydd.
C. Ychwanegu Deuodau Synhwyrydd a Llwythi Sain
– Cymerwch y signal o bwynt allbwn y gylched LC (fel arfer pen “poeth” y coil).
– Mewnosodwch i mewn i ddeuod germaniwm (anod i LC, catod i ochr sain).
– Ar ôl y deuod, cysylltwch ef â chlustffon rhwystriant uchel.
– Ychwanegwch gynhwysydd paralel 10 nF–100 nF at y clustffon (dewisol) i lyfnhau unrhyw RF gweddilliol er mwyn cael sain lanach.
Y cynllun cysyniadol syml:
1. Antena → (coil tap) → tanc LC
2. Tanc LC → deuod → clustffon → daear
D. Cysylltu'r Antena a'r Tir
Mae radios goddefol fel hyn yn ddibynnol iawn ar yr antena a'r ddaear:
– Defnyddiwch y cebl antena hiraf posibl, wedi'i osod yn uchel ac i ffwrdd o ffynonellau sŵn.
– Mae'r ddaear yn ddefnyddiol iawn; mae cysylltiad â thir llaith yn well na thir "arnofiol".
– Osgowch ardaloedd ger gwefrwyr switsio, goleuadau LED rhad, llwybryddion, neu liniaduron gan y gallant achosi sŵn/bwdan.
E. Tiwnio
– Trowch y cynhwysydd amrywiol yn araf i chwilio am orsafoedd.
– Weithiau mae angen i chi symud safle’r coil ar y wialen ferrite i newid y cyplu a chael y signal mwyaf.
5. Awgrymiadau i Wella Sensitifrwydd ac Ansawdd Sain
1. Defnyddiwch y deuod cywir
Mae gan ddeuodau germaniwm (1N34A/1N60) foltedd ymlaen isel, sy'n eu gwneud yn addas ar gyfer signalau gwan. Gall deuodau silicon cyffredin fel yr 1N4148 weithio, ond fel arfer maent yn cynhyrchu allbwn is.
2. Defnyddiwch glustffonau piezo neu rhwystriant uchel
Gall clustffonau impedans isel orlwytho cylched y synhwyrydd, gan wneud y sain prin yn glywadwy. Fel arall, defnyddiwch drawsnewidydd sain bach neu ychwanegwch fwyhadur.
3. Ychwanegu mwyhadur LM386 (dewisol)
Os ydych chi eisiau defnyddio seinyddion, crëwch gam mwyhadur:
– Mae'r allbwn ar ôl y deuod yn mynd i'r mewnbwn LM386 (trwy'r cynhwysydd cyplu).
– Mae gan LM386 fatri 6–9V.
– Allbwn i siaradwyr 8 ohm.
Bydd hyn yn cynyddu'r gyfaint yn sylweddol.
4. Tacluswch y cynllun
Gall ceblau sy'n rhy hir godi sŵn. Ar amleddau radio, mae cynllun yn hanfodol. Cadwch gysylltiadau LC mor fyr â phosibl.
5. Rhowch sylw i ddetholiad
Os yw gorsafoedd yn gorgyffwrdd, ceisiwch newid y ffordd rydych chi'n cysylltu'r antena (defnyddiwch lai o droeon tap) neu defnyddiwch goil gyda fferit i wella detholusrwydd.
6. Nodiadau Diogelwch ac Ymarferol
Mae radios syml yn ddiogel yn gyffredinol oherwydd nad ydyn nhw'n cynnwys folteddau uchel. Fodd bynnag:
– Os ydych chi'n cysylltu daear â gosodiad cartref, gwnewch yn siŵr eich bod chi'n deall diogelwch trydanol. Peidiwch â chysylltu ag unrhyw gylched beryglus.
– Mae antenâu awyr agored mewn perygl o gael eu taro gan fellten. Yn ystod tywydd garw, tynnwch yr antena o'r gylched.
– Os ydych chi'n gosod antena hir y tu allan, defnyddiwch ynysyddion a phwynt mynediad diogel.
7. Casgliad
Mae adeiladu radio AM gyda chydrannau syml yn brosiect electroneg defnyddiol iawn ar gyfer deall cysyniadau cyseiniant, dewis amledd, a dadfodiwleiddio signal. Gyda choil, cynhwysydd amrywiol, deuod, antena, a chlustffonau, gallwch adeiladu derbynnydd AM sylfaenol sy'n gallu derbyn darllediadau lleol. Efallai na fydd y canlyniad mor bwerus â radio a wnaed mewn ffatri, ond dyna lle mae'r gwerth dysgu: gallwch arbrofi gyda nifer y coiliau, y math o ddeuod, hyd yr antena, a hyd yn oed ychwanegu mwyhadur sain.
Os ydych chi eisiau, gallaf hefyd:
– Creu cynllun cylched cyflawn (fersiwn radio crisial neu LM386),
– Cyfrifwch y nifer amcangyfrifedig o droeon yn seiliedig ar y varco sydd gennych,
– Darparu argymhellion ar gyfer cydrannau sy'n hawdd eu canfod mewn siopau/marchnadoedd lleol.
