Oktatóanyag egy AM rádió és egy tápegység összeszereléséhez
Az AM (amplitúdómodulációs) rádió az egyik legklasszikusabb és legkönnyebben elsajátítható rádióvevő. Bár sokan manapság digitális vagy streaming rádióra váltanak, az AM rádió építése továbbra is érdekes elektronikai projekt, amely megtanítja a rádiófrekvenciás (RF) áramkörök, a hangolás, a jelérzékelés és a hangerősítés alapjait. Ebben az oktatóanyagban megvitatjuk, hogyan építsünk egy egyszerű AM rádiót stabil tápegységgel, amely lehetővé teszi a rádió következetesebb működését, mintha kizárólag elemről kellene hallgatnunk.
> Megjegyzés: Ez a cikk egy egyszerű AM rádió összeszerelésére szolgál, könnyen beszerezhető alkatrészek felhasználásával. Kezdőként kérjük, legyen óvatos és alapos az összeszerelés során, mivel a helytelen polaritás vagy az alkatrészek elhelyezése az áramkör meghibásodását okozhatja.
-
1. Az AM rádió rövid működési elve
Az AM rádió úgy működik, hogy az AM rádióhullámokat egy antennán keresztül érzékeli, majd egy LC tuner áramkör (L induktor és C változtatható kondenzátor) segítségével kiválasztja a kívánt frekvenciákat. A kiválasztott jel ezután egy detektorba jut, amely elválasztja a hanginformációt a vivőtől. A hangjelet ezután egy hangerősítő erősíti, és végül hangszórókon vagy fülhallgatókon keresztül továbbítja.
Általánosságban elmondható, hogy egy egyszerű AM rádióblokk a következőkből áll:
1. Antenna és földelés
2. LC tuner (frekvenciaválasztó)
3. Detektor (dióda/jelegyenirányító)
4. Hangszűrők
5. Hangerősítő
6. Tápegység
-
2. A szükséges alkatrészek listája
A következő alkatrészeket általában egy egyszerű AM rádióhoz használják audioerősítővel és tápegységgel:
A. RF és detektor részleg
– 1× Ferritrúd + AM tekercs (használt rádióból vehető)
– 1× Változtatható kondenzátor (2 bandás polyvaricon jobb, de 1 bandás is elegendő)
– 1× germánium dióda (pl. 1N60 vagy OA90) a detektorhoz
(Ha nehéz, használhatsz Schottky-diódát, például a BAT43-at, bár a karakterisztikák eltérőek lehetnek.)
– 1× 10 nF–100 nF kondenzátor (detektorból származó hangszűrő)
– 1× 100 kΩ–1 MΩ ellenállás (detektorterhelés, opcionális a kiviteltől függően)
B. Audioerősítő
A legpraktikusabb lehetőség:
– 1× LM386 IC (könnyen összeszerelhető, alacsony fogyasztású audioerősítő)
– 1× Potenciométer 10 kΩ (térfogat)
– 1× 100 µF–470 µF kondenzátor (kimeneti csatolás a hangszóróhoz)
– 1× 10 µF kondenzátor (LM386 erősítésű, opcionális)
– 1× 100 nF kondenzátor (leválasztó tápegység az IC közelében)
– 1×8 Ω-os hangszóró (0,5–1 W)
C. Tápellátási rendszer
Biztonságos és gyakori választási lehetőségek:
– 9–12 V DC adapter (minimum 300 mA)
– 1× 1N4007 dióda (fordított polaritás elleni védelem)
– 1× 7809-es szabályozó (stabil 9 V-os kimenet) vagy 7805-ös (5 V, ha az áramkör 5 V-os)
– 1× 470 µF bemeneti kondenzátor
– 1× 220 µF kimeneti kondenzátor
– 2× 100 nF kondenzátor (a szabályozó lábai, bemenet és kimenet közelében)
– KI/BE kapcsoló
– LED + 1 kΩ ellenállás (tápellátásjelző, opcionális)
> Miért van szükség szabályozóra? Mert a rádiók (különösen az RF rész) stabilabbak, ha a feszültség nem ingadozik. A búgás és a torzítás is csökkenthető, ha a tápegység tiszta.
-
3. Áramköri blokktervezés
Az egyszerűség kedvéért tervezd meg az AM rádiódat így:
1. Tuner: ferrittekercs + változtatható kondenzátor rezonanciát képez az állomások kiválasztásához.
2. Detektor: egy germániumdióda egyenirányítja az RF jelet audiojellé.
3. Hangerő: a potenciométer szabályozza, hogy mennyi hang kerüljön az erősítőbe.
4. LM386 erősítő: annyira felerősíti a hangot, hogy meghajtsa a hangszórót.
5. 9 V-os tápegység: adapter → diódavédelem → 7809 szabályozó → szűrő.
-
4. Összeszerelési szakasz lépésről lépésre
1. lépés – Stabil tápegység előkészítése
Kezdje a tápegységgel, mert ez határozza meg a teljes áramkör stabilitását.
1. Csatlakoztassa a 9–12 V-os egyenáramú adaptert a polaritásvédő áramkörhöz:
– Pozitív adapter → 1N4007 dióda → a 7809 bemenetre megy
– Negatív adapter → áramkör földelése
2. Szerelje be a kondenzátort:
– 470 µF párhuzamosan a szabályozó bemenetével a földhöz
– 100 nF a szabályozó bemeneti lábának közelében a földhöz képest
– 220 µF párhuzamosan a szabályozó kimenetével a földhöz
– 100 nF a szabályozó kimeneti lábának közelében a földhöz képest
3. Szereljen fel egy KI/BE kapcsolót a pozitív vezetékre a szabályozóba való belépés előtt (vagy a szabályozó után).
4. Jelző LED használata esetén csatlakoztassa a LED + 1 kΩ ellenállást a 9 V-os kimenetről a földhöz.
Multiméterrel mérve: a kimenetnek körülbelül 9 V DC-nek kell lennie állandóan.
-
2. lépés – Az LM386 audioerősítő összeszerelése
Az LM386 áramkörről köztudott, hogy egyszerű és alkalmas AM rádióhoz.
1. Az LM386 fontosabb csatlakozói:
– 6. láb: VCC (9 V)
– 4. érintkező: GND
– 3. érintkező: audio bemenet
– 5. láb: kimenet a hangszóróhoz elektrolitkondenzátoron keresztül
2. Szerelj fel egy 100 nF-os kondenzátort a VCC és a GND között az IC közelében a zaj csillapítása érdekében.
3. Szereljen fel egy 10 kΩ-os potenciométert hangerőszabályzóként:
– A pot egyik vége → hangjel a detektortól
– Másik vég → föld
– Középső láb (ablaktörlő) → LM386 bemenet (3. láb)
4. Hangszóró kimenet:
– 5. érintkező LM386 → soros kondenzátor 220–470 µF → hangszóró 8 Ω → föld
Ha nagyobb erősítést szeretnél, szerelj be egy 10 µF-os kondenzátort az LM386 1-es és 8-as lába közé (opcionális).
-
3. lépés – Az LC tuner összeszerelése (állomásfogó rész)
Ez a rész a „legérzékenyebb”, és meghatározza az adások vételének képességét.
1. Használjon ferrit rudat AM tekerccsel:
– Általában két tekercs van: egy a hangoláshoz, egy a csatoláshoz.
2. Csatlakoztassa a hangolótekercset párhuzamosan a változtatható kondenzátorhoz.
Ez egy rezonáns áramkört hoz létre a frekvencia kiválasztásához.
3. Az antenna esetében a következőket teheti:
– Használjon ferrit rudat belső antennaként (erős jelű területeken elegendő), vagy
– Adjon hozzá néhány méter antennakábelt a csatlakozási ponthoz (ügyeljen arra, hogy ne legyen túl „nehéz” az áramkör, mert így a hangolás megnyúlik).
Tipp: Tartsa távol a tuner részét a tápkábeltől és a hangszórókábelektől a zajfelvétel elkerülése érdekében.
-
4. lépés – Az AM-detektor telepítése
Az egyszerű detektorok germániumdiódákat használnak, mivel ezeknek alacsony az előremenő feszültsége, így alkalmasak gyenge AM jelek vételére.
1. A tuner áramkör kimenete az 1N60 diódára megy.
2. A dióda után csatlakoztasson egy 10 nF–100 nF-os kondenzátort a földhöz, hogy eltávolítsa az RF komponenst, és csak a hang maradjon meg.
3. A dióda és a szűrőkondenzátor utáni pontról vezesd a hangjelet a hangerő-potenciométerre.
Ha a hang túl halk vagy sok a zaj, megpróbálhatod megváltoztatni a szűrőkondenzátor értékét (pl. 10 nF a magas hangok jobb megtartásához, 100 nF az simább hangzáshoz).
-
5. Földelés és elrendezés
A rádiózásban az elrendezés gyakran fontosabb, mint az áramkörelmélet. Néhány ökölszabály:
– Hozzon létre csillagföldelést: csatlakoztassa a földelést a szabályozó kimeneti kondenzátorának közelében lévő középponthoz.
– Válassza szét az audio- és RF földvezetékeket a lehető legtávolabb, majd egyesítse őket egy ponton.
– A tunertől a detektorig vezető kábelnek rövidnek kell lennie.
– Tartsa távol a ferrittekercset az adaptertranszformátortól (ha az adapter transzformátor típusú) vagy a zajos kapcsolómoduloktól.
Ha olcsó kapcsolóadaptert használ, és búgást/zajt tapasztal, próbálja ki a következőket:
– Csatlakoztasson egy 1000 µF-os kondenzátort a bemenethez,
– Kössünk sorba egy kis induktort (fojtótekercset) a tápvezetékre,
– Vagy használjon jobb minőségű adaptert.
-
6. Tesztelés és hangolás
Miután minden telepítve van:
1. Kapcsolja be a tápegységet, és győződjön meg arról, hogy az LM386 nem melegszik túl.
2. Forgassa lassan a változtatható kondenzátort egy állomás kereséséhez.
3. Állítsa be a hangerőt a potenciométeren.
4. Ha nem fogsz semmit:
– Ellenőrizze a tekercs csatlakozását a változtatható kondenzátorhoz (helyesen párhuzamosan van-e kötve)
– Győződjön meg arról, hogy a detektor dióda nincs felcserélve.
– Győződjön meg arról, hogy a földelés megfelelően van csatlakoztatva
– Próbáljon meg hosszabb kábelantennát használni, vagy helyezze a helyet közelebb egy ablakhoz.
Az érzékenység növelése érdekében egy tranzisztoros RF fokozatot (előerősítőt) helyezhet a detektor elé, de ez meghaladja a legtöbb egyszerű rádió képességeit.
-
7. Következtetés
Egy tápegységgel ellátott AM rádió építése kiváló projekt a gyakorlati elektronika megértéséhez: az LC hangolástól és a jelérzékeléstől a hangerősítésig. Egy szabályozott tápegység (például egy 7809) nagyobb stabilitást biztosít, csökkenti a zajt és javítja a teljesítményt egy ingadozó feszültségforráshoz képest. Miután megvan ez az alapvető rádió, bővítheti más projektekre, például RF erősítő hozzáadásával, jobb szűrők hozzáadásával vagy akár egy szuperheterodin áramkör kipróbálásával.
Ha szeretnéd, segíthetek egy komplett áramköri rajz (diagram) elkészítésében a meglévő alkatrészek alapján, vagy a tápegység testreszabásában (pl. 18650-es újratölthető akkumulátorok + töltő + feszültségcsökkentő használata), hogy hordozhatóbb legyen.
