آموزش مونتاژ رادیو AM با سیستم منبع تغذیه
رادیو AM (مدولاسیون دامنه) یکی از کلاسیک‌ترین و آسان‌ترین گیرنده‌های رادیویی برای یادگیری است. اگرچه اکنون بسیاری از مردم به رادیو دیجیتال یا پخش جریانی روی آورده‌اند، ساخت یک رادیو AM همچنان یک پروژه الکترونیکی جالب است که اصول اولیه مدارهای فرکانس رادیویی (RF)، تنظیم، تشخیص سیگنال و تقویت صدا را آموزش می‌دهد. در این آموزش، ما در مورد نحوه ساخت یک رادیو AM ساده با یک سیستم منبع تغذیه پایدار بحث خواهیم کرد که به رادیو اجازه می‌دهد تا به طور مداوم‌تر از تکیه صرف بر باتری‌ها کار کند.
> توجه: این مقاله برای مونتاژ یک رادیو AM ساده با استفاده از قطعات موجود در بازار در نظر گرفته شده است. اگر مبتدی هستید، لطفاً در مونتاژ خود مراقب و دقیق باشید، زیرا قطبیت نادرست یا قرارگیری نادرست قطعات می‌تواند باعث نقص مدار شود.
-
۱. اصول کار مختصر رادیو AM
رادیو AM با دریافت امواج رادیویی AM از طریق آنتن، سپس انتخاب فرکانس‌های خاص با استفاده از یک مدار تیونر LC (سلف L و خازن متغیر C) کار می‌کند. سپس سیگنال انتخاب شده وارد یک آشکارساز می‌شود تا اطلاعات صوتی از حامل جدا شود. سپس سیگنال صوتی توسط یک تقویت‌کننده صوتی تقویت شده و در نهایت از طریق بلندگوها یا هدفون‌ها به بیرون ارسال می‌شود.
به طور کلی، یک بلوک رادیویی AM ساده شامل موارد زیر است:
۱. آنتن و زمین
۲. تیونر LC (انتخابگر فرکانس)
۳. آشکارساز (دیود/یکسوکننده سیگنال)
۴. فیلترهای صوتی
۵. تقویت‌کننده صوتی
۶. منبع تغذیه
-
۲. فهرست اجزای مورد نیاز
اجزای زیر معمولاً برای یک رادیو AM ساده با تقویت‌کننده صدا و منبع تغذیه استفاده می‌شوند:
الف. بخش RF و آشکارساز
– ۱× میله فریت + سیم‌پیچ AM (می‌توانید از یک رادیوی دست دوم استفاده کنید)
– ۱× خازن متغیر (پلی واریکون ۲ دسته بهتر است، اما ۱ دسته هم کافی است)
– ۱ × دیود ژرمانیوم (مثلاً ۱N60 یا OA90) برای آشکارساز
(اگر سخت است، می‌توانید از یک دیود شاتکی مانند BAT43 استفاده کنید، اگرچه مشخصات آنها ممکن است متفاوت باشد)
– ۱× خازن ۱۰ نانوفاراد تا ۱۰۰ نانوفاراد (فیلتر صوتی از آشکارساز)
۱× مقاومت ۱۰۰ کیلو اهم تا ۱ مگا اهم (بار آشکارساز، بسته به طراحی اختیاری است)
ب. تقویت‌کننده صوتی
عملی ترین گزینه:
۱ × آی‌سی LM386 (تقویت‌کننده صوتی کم‌مصرف با مونتاژ آسان)
– ۱× پتانسیومتر ۱۰ کیلو اهم (ولوم)
۱× خازن ۱۰۰ میکروفاراد تا ۴۷۰ میکروفاراد (اتصال خروجی به بلندگو)
– ۱× خازن ۱۰ میکروفاراد (گین LM386، اختیاری)
– ۱× خازن ۱۰۰ نانوفاراد (منبع دکوپلینگ نزدیک آی‌سی)
– بلندگو 1×8 Ω (0,5–1 W)
ج. سیستم منبع تغذیه
گزینه‌های امن و رایج:
آداپتور ۹ تا ۱۲ ولت DC (حداقل ۳۰۰ میلی‌آمپر)
۱ × دیود ۱N۴۰۰۷ (محافظت در برابر قطب معکوس)
۱ عدد رگولاتور ۷۸۰۹ (خروجی پایدار ۹ ولت) یا ۷۸۰۵ (۵ ولت اگر مدار شما ۵ ولت است)
۱× خازن ورودی ۴۷۰ میکروفاراد
۱× خازن خروجی ۲۲۰ میکروفاراد
– ۲ عدد خازن ۱۰۰ نانوفاراد (نزدیک پایه‌های رگولاتور، ورودی و خروجی)
– کلید روشن/خاموش
– LED + مقاومت ۱ کیلو اهم (نشانگر توان، اختیاری)
> چرا رگولاتور ضروری است؟ زیرا رادیوها (به خصوص بخش RF) وقتی ولتاژ نوسان نداشته باشد، پایدارتر هستند. وقتی منبع تغذیه تمیز باشد، نویز و اعوجاج نیز می‌توانند کاهش یابند.
-
۳. طراحی بلوک مدار
برای سادگی، رادیو AM خود را به این شکل طراحی کنید:
۱. تیونر: سیم‌پیچ فریت + خازن متغیر برای انتخاب ایستگاه‌ها، رزونانس تشکیل می‌دهد.
۲. آشکارساز: دیود ژرمانیوم سیگنال RF را به سیگنال صوتی یکسو می‌کند.
۳. ولوم: پتانسیومتر میزان صدای ورودی به آمپلی‌فایر را کنترل می‌کند.
۴. آمپلی فایر LM386: صدا را به اندازه کافی تقویت می‌کند تا بلندگو را به کار بیندازد.
۵. منبع تغذیه ۹ ولت: آداپتور → محافظ دیود → رگولاتور ۷۸۰۹ → فیلتر.
-
۴. مرحله مونتاژ گام به گام
مرحله ۱ - یک منبع تغذیه پایدار آماده کنید
از منبع تغذیه شروع کنید زیرا این منبع تغذیه پایداری کل مدار را تعیین می‌کند.
۱. آداپتور ۹ تا ۱۲ ولت DC را به مدار حفاظت قطبیت وصل کنید:
آداپتور مثبت → دیود ۱N۴۰۰۷ → به ورودی ۷۸۰۹ وصل می‌شود
– آداپتور منفی → اتصال زمین مدار
۲. خازن را نصب کنید:
– ۴۷۰ میکروفاراد موازی با ورودی رگولاتور به زمین
– ۱۰۰ نانوفاراد نزدیک پایه ورودی رگولاتور به زمین
– ۲۲۰ میکروفاراد موازی با خروجی رگولاتور به زمین
– ۱۰۰ نانوفاراد نزدیک پایه خروجی رگولاتور به زمین
۳. قبل از ورود به رگولاتور (یا بعد از رگولاتور)، یک کلید روشن/خاموش روی خط مثبت اضافه کنید.
۴. اگر از LED نشانگر استفاده می‌کنید، LED + مقاومت ۱ کیلو اهم را از خروجی ۹ ولت به زمین وصل کنید.
با یک مولتی‌متر تست کنید: خروجی باید حدود ۹ ولت DC ثابت باشد.
-
مرحله ۲ - آمپلی فایر صوتی LM386 را مونتاژ کنید
مدار LM386 به سادگی و مناسب بودن برای رادیو AM معروف است.
۱. پین‌های مهم LM386:
پین ۶: VCC (9 ولت)
پین ۴: اتصال به زمین (GND)
پین ۳: ورودی صدا
پین ۵: خروجی به بلندگو از طریق خازن الکترولیتی
۲. یک خازن ۱۰۰ نانوفاراد از VCC به GND نزدیک آی‌سی نصب کنید تا نویز را کاهش دهد.
۳. یک پتانسیومتر ۱۰ کیلو اهمی به عنوان کنترل صدا نصب کنید:
– یک سر دیگ → سیگنال صوتی از آشکارساز
– سر دیگر → اتصال به زمین
پایه وسط (برف پاک کن) → ورودی LM386 (پین ۳)
۴. خروجی بلندگو:
پین ۵ LM386 → خازن سری ۲۲۰–۴۷۰ میکروفاراد → بلندگو ۸ اهم → اتصال زمین
اگر می‌خواهید بهره بالاتری داشته باشید، یک خازن ۱۰ میکروفاراد بین پین ۱ و پین ۸ آی‌سی LM386 (اختیاری) نصب کنید.
-
مرحله ۳ - مونتاژ تیونر LC (قطعه گیرنده ایستگاه)
این بخش "حساس‌ترین" بخش است و توانایی دریافت پخش را تعیین می‌کند.
۱. از میله فریت با سیم‌پیچ AM استفاده کنید:
– معمولاً دو سیم‌پیچ وجود دارد: یکی برای تنظیم، یکی برای کوپلینگ.
۲. سیم‌پیچ تنظیم را به صورت موازی با خازن متغیر وصل کنید.
این یک مدار رزونانس برای انتخاب فرکانس تشکیل می‌دهد.
۳. برای آنتن، می‌توانید:
– به یک میله فریت به عنوان آنتن داخلی تکیه کنید (برای مناطق دارای سیگنال قوی کافی است)، یا
– چند متر کابل آنتن در نقطه اتصال اضافه کنید (مراقب باشید مدار را خیلی «سنگین» نکنید تا کوک کردن کشیده شود).
نکته: برای جلوگیری از نویز، قسمت تیونر را از کابل منبع تغذیه و کابل‌های بلندگو دور نگه دارید.
-
مرحله ۴ - نصب آشکارساز AM
آشکارسازهای ساده از دیودهای ژرمانیوم استفاده می‌کنند زیرا ولتاژ رو به جلوی آنها کم است و آنها را برای سیگنال‌های AM ضعیف مناسب می‌کند.
۱. خروجی مدار تیونر به دیود ۱N۶۰ می‌رود.
۲. بعد از دیود، یک خازن ۱۰ نانوفاراد تا ۱۰۰ نانوفاراد را به زمین وصل کنید تا قطعه RF حذف شود و فقط صدا باقی بماند.
۳. سیگنال صوتی را از نقطه بعد از دیود و خازن فیلتر بگیرید، سپس آن را به پتانسیومتر ولوم بدهید.
اگر صدا خیلی کم است یا نویز زیادی دارد، می‌توانید مقدار خازن فیلتر را تغییر دهید (مثلاً ۱۰ نانوفاراد برای حفظ بهتر تریبل، ۱۰۰ نانوفاراد برای صدای نرم‌تر).
-
۵. سیم‌کشی و طرح‌بندی اتصال زمین
در رادیو، طرح‌بندی اغلب از تئوری مدار مهم‌تر است. چند قانون کلی:
– ایجاد زمین ستاره: زمین را به نقطه مرکزی نزدیک خازن خروجی رگولاتور وصل کنید.
– خطوط زمین صدا و RF را تا حد امکان از هم جدا کنید و سپس آنها را در یک نقطه با هم ترکیب کنید.
– کابل از تیونر به آشکارساز باید کوتاه باشد.
– سیم پیچ فریت را از ترانسفورماتور آداپتور (اگر آداپتور از نوع ترانسفورماتوری است) یا از ماژول های سوئیچینگ پر سر و صدا دور نگه دارید.
اگر از یک آداپتور سوئیچینگ ارزان قیمت استفاده می‌کنید و با مشکل نویز/وزوز مواجه هستید، موارد زیر را امتحان کنید:
– یک خازن ۱۰۰۰ میکروفاراد در ورودی اضافه کنید،
– یک سلف کوچک (چوک) را به صورت سری به خط تغذیه اضافه کنید،
– یا از آداپتور با کیفیت بهتری استفاده کنید.
-
۶. تست و تنظیم
وقتی همه چیز نصب شد:
۱. منبع تغذیه را روشن کنید، مطمئن شوید که LM386 بیش از حد گرم نمی‌شود.
۲. خازن متغیر را به آرامی بچرخانید تا ایستگاه را جستجو کنید.
۳. میزان صدا را روی پتانسیومتر تنظیم کنید.
۴. اگر چیزی نگرفتید:
– اتصال سیم‌پیچ به خازن متغیر را بررسی کنید (به درستی موازی باشد)
– مطمئن شوید که دیود آشکارساز معکوس نشده است.
- از اتصال صحیح زمین اطمینان حاصل کنید
– سعی کنید از آنتن کابلی بلندتری استفاده کنید یا محل را به پنجره نزدیک‌تر کنید.
برای افزایش حساسیت، می‌توانید یک مرحله RF ترانزیستوری (پیش‌تقویت‌کننده) قبل از آشکارساز اضافه کنید، اما این کار فراتر از محدوده اکثر رادیوهای ساده است.
-
7. پنوتاپ
ساخت یک رادیو AM با سیستم منبع تغذیه، پروژه‌ای عالی برای درک الکترونیک کاربردی است: از تنظیم LC و تشخیص سیگنال گرفته تا تقویت صدا. یک منبع تغذیه تنظیم‌شده (مانند ۷۸۰۹) در مقایسه با یک منبع ولتاژ نوسانی، پایداری بیشتری را فراهم می‌کند، نویز را کاهش می‌دهد و عملکرد را بهبود می‌بخشد. هنگامی که این رادیوی پایه را دارید، می‌توانید به پروژه‌های دیگری مانند اضافه کردن یک تقویت‌کننده RF، فیلترهای بهتر یا حتی امتحان کردن یک مدار سوپرهترودین بپردازید.
اگر بخواهید، می‌توانم به شما کمک کنم تا بر اساس قطعاتی که دارید، یک شماتیک مدار کامل (دیاگرام) ایجاد کنید، یا منبع تغذیه را سفارشی کنید (مثلاً از باتری‌های قابل شارژ ۱۸۶۵۰ + شارژر + کاهنده ولتاژ) تا قابل حمل‌تر شود.
