Leiðbeiningar um að búa til útvarp með einföldum rafrásum
Útvarp er eitt það heillandi rafeindatæki sem hægt er að læra því það sameinar grunnhugtök eins og rafmagn, rafsegulbylgjur og einfalda, aðgengilega íhluti. Þó að margir séu að snúa sér að streymi, þá er það skemmtilegt, fræðandi og gefandi verkefni að smíða sitt eigið útvarp til að skilja hvernig merkjamóttaka virkar. Í þessari handbók munum við fjalla um hvernig á að smíða einfalt útvarp - algengasta gerðin fyrir byrjendur er einfalt AM útvarp (kristalútvarp/díóðuútvarp) eða útgáfa með magnara fyrir betra hljóð. Þessi grein fjallar um einföld, hagkvæm rafrás sem henta til heimilisnota.
-
1. Grunnreglur um hvernig einfalt útvarp virkar
Útvarpstæki virka þannig að þau taka upp útvarpsbylgjur frá sendi (útvarpsstöð) og breyta þeim í hljóðmerki sem hægt er að heyra í gegnum heyrnartól eða hátalara. Í einföldu útvarpi (sérstaklega AM-útvarpi) eru nokkur grunnskref:
1. Loftnetið nemur útvarpsbylgjur úr loftinu.
2. Stillingarrásin velur ákveðna tíðni svo að við getum „læst“ okkur á eina stöð.
3. Skynjarinn/afmótunarinn aðskilur hljóðmerkið frá burðarbylgjunni.
4. Hljóðnemar (heyrnartól/hátalarar) breyta rafboðum í hljóð.
Klassískar kristalútvarpstæki geta jafnvel virkað án rafhlöðu, þar sem orkan sem tekin er upp úr útvarpsmerkinu nægir til að knýja heyrnartól með háum viðnámi. Hins vegar er hljóðið sem myndast yfirleitt lágt og fer eftir merkisstyrk og gæðum loftnetsins.
-
2. Nauðsynleg verkfæri og íhlutir
Eftirfarandi íhlutir eru venjulega notaðir til að búa til einfalda AM útvarpsstöð:
Helstu íhlutir
– Enamelvír (segulvír) til að búa til spólur, til dæmis með þvermál 0,2–0,5 mm.
– Ferrítstöng er valfrjáls en mjög gagnleg til að styrkja AM móttöku.
– Breytilegur þétti 100–365 pF (venjulega úr notuðum útvarpstækjum).
– Germaníumdíóða (t.d. 1N34A) eða önnur skynjaradíóða. Germaníumdíóður eru betri fyrir einfaldar útvarpstæki því þær hafa lágt spennufall.
– Háviðnámsheyrnartól (t.d. kristalheyrnartól/piezo-heyrnartól) til að gera hljóðið heyranlegra án magnara.
– Loftnetssnúra (5–20 metra löng snúra er betri).
– Jarðtengið snúruna við jörð (t.d. málmrör, viðeigandi rafmagnsjarðtengingu eða jarðstaur).
Vinnubúnaður
– Lóðmálmur og lóðjárn (valfrjálst ef notaðir eru brauðbretti eða krókódílaklemmur).
– Skerptöng, skeri, rafmagnseinangrun.
– Fjölmælir (valfrjálst, til að athuga tengingar).
Ef þú átt erfitt með að finna breytilegan þétti geturðu búið til einfalda útgáfu sem getur ekki „stillt“ á margar stöðvar (föst stilling), en besta reynslan fæst með því að nota breytilegan þétti.
-
3. Grunnrit af einföldum AM útvarpsrásum
Hugmyndalega má ímynda sér einfalda AM útvarpsrás svona:
Loftnet → (Spóla + breytilegur þétti = stillari) → Díóða (skynjari) → Heyrnartól → Jarðtenging
a) Stillingarrás (LC)
– Spólan (L) og breytilegi þéttinn (C) mynda ómsveiflurás.
– Með því að snúa breytilega þéttinum breytist gildið á C þannig að ómsveiflutíðnin breytist.
– Þegar ómun „passar“ við tiltekna stöð verður merki þeirrar stöðvar sterkara en annarra tíðna.
b) Skynjari (díóða)
– Díóðan ber ábyrgð á að „leiðrétta“ AM merkið svo að hægt sé að nema hljóðhlutann (með breytilegri sveifluvídd).
c) Heyrnartól og jarðtenging
– Heyrnartól breyta hljóðmerkjum í hljóð.
– Jarðtenging hjálpar til við að loka rafrásinni og eykur næmi móttökunnar.
-
4. Hvernig á að búa til góðan spólu
Mikilvægasti hluti einfaldrar útvarpsstöðvar er spólan. Það eru tvær almennar aðferðir:
Valkostur 1: Spóla á ferrítstöng (ráðlagt)
1. Útbúið ferrítstöng sem er 8–12 cm löng.
2. Vefjið um 60–100 snúninga af emaljeruðum vír (fer eftir breytilegum þétti og AM-tíðnisviðinu á þínu svæði).
3. Tengið vírinn vel og fjarlægið emaljen af endum hans áður en lóðað/límt er.
Ferrítstangir gera útvarpstæki þéttari og næmari fyrir AM, því þau einbeita segulsviði útvarpsbylgjanna.
Valkostur 2: Loftspóla
1. Notið lítið plaströr sem spólu.
2. Vindur 80–120 beygjur.
3. Loftspólar geta virkað en eru yfirleitt ekki eins áhrifaríkir og ferrítstangir fyrir AM.
Ef þú vilt meiri sveigjanleika geturðu búið til tengigreinar á nokkrum vafningspunktum, til dæmis við 20., 40., 60. vafninginn, fyrir næmnitilraunir.
-
5. Skref fyrir samsetningu rafrásar
Hér eru hagnýt skref til að setja það saman:
1. Festið spóluna (L) á lítið borð, brauðborð eða festið hana beint við ferrítstöngina.
2. Tengdu breytilegan þétti (C) samsíða spólunni:
– Annar fótur þéttisins að enda fyrstu spólunnar.
– Hinn fóturinn á þéttinum að enda annarrar spólunnar.
3. Tengdu loftnetið við annan endann á spólunni (eða við tappa ef þú ert að búa til tappa).
4. Tengdu jarðtenginguna við hinn endann á spólunni.
5. Setjið upp skynjaradíóðu frá útgangspunkti stillarans að hljóðrásinni:
– Venjulega er útgangspunkturinn tekinn frá öðrum enda spólunnar (eða frá úttakinu) í átt að díóðunni.
6. Tengdu heyrnartól:
– Einn af heyrnartólasnúrunum við útganginn eftir díóðuna.
– Hin heyrnartólasnúran í jörðina.
Þegar allt er tengt skaltu reyna að snúa breytilegu þéttinum hægt. Ef loftnetið og jarðtengingin eru í góðu ástandi ættirðu að taka upp nokkrar AM stöðvar.
-
6. Ráð til að fá skýrari hljóð
Einföld útvarpstæki glíma oft við stórt vandamál: lágt hljóð. Svona er hægt að bæta það:
– Lengdu loftnetið út: því lengra og hærra sem loftnetið er, því sterkara er merkið yfirleitt.
– Notið góða jarðtengingu: léleg jarðtenging er oft orsök þess að útvarpið nemur ekki neitt.
– Notið germaníumdíóður: næmari en venjulegar kísildíóður.
– Notið piezo- eða háviðnámsheyrnartól: venjuleg heyrnartól (lágviðnáms) eru oft of „þung“ fyrir ómagnaða rásir.
– Haldið frá truflunargjöfum: ódýr hleðslutæki, ákveðin LED ljós og rofar geta aukið hávaða.
Ef þú vilt háværara hljóð geturðu bætt við einföldum hljóðmagnara (eins og litlum magnara sem byggir á LM386) sem er knúinn af rafhlöðu. Þetta gerir það auðveldara að heyra útvarpið í gegnum lítinn hátalara.
-
7. Bæta við magnara (valfrjálst)
Ef þú velur að bæta við örvunarlyfi:
1. Taktu hljóðmerkið eftir díóðuna (skynjaraútgang).
2. Stingdu í inntak magnaraeiningarinnar (LM386 eða mini-magnaraeining).
3. Setjið upp lítinn 8 ohm hátalara.
4. Notið 9V eða 3–6V rafhlöðu eftir því hvaða eining er notuð.
Með magnara mun útvarpið virka mun „nútímalegra“ eftir því sem hljóðstyrkurinn eykst, þó að kjarnatíðnin sé áfram LC-rásin.
-
8. Öryggi og mikilvægar athugasemdir
– Tengdu ekki loftnetið við rafmagn. Loftnetið ætti einfaldlega að vera langur vírstykki á öruggum stað.
– Gakktu úr skugga um að jarðtengingin sé örugg. Ef þú notar jarðtengingarkerfi heima skaltu skilja rétta jarðtengingarkerfið og forðast áhættusamar aðferðir.
– Þegar þú lóðar skaltu nota góða loftræstingu og gæta varúðar við hita lóðjárnsins.
-
9. Niðurstaða
Að smíða útvarp með einföldum rafrásum er skemmtilegt námsverkefni: þú getur skilið hugtökin LC-ómsveiflur, AM-skynjun og mikilvægi loftneta og jarðtengingar. Þó að íhlutirnir séu fáir geta niðurstöðurnar komið á óvart - sérstaklega þegar þú heyrir fyrst útvarpsútsendingu frá rafrás sem þú smíðaðir sjálfur. Byrjaðu með einföldum kristalútvarpi og uppfærðu síðan í hljóðmagnara ef þú vilt meiri hljóð. Með litlum tilraunum eins og að breyta fjölda spóluvinda, prófa mismunandi loftnetslengdir eða skipta um díóður, munt þú læra mikið um rafeindatækni og útvarpssamskipti.
Ef þú vilt get ég aðstoðað þig við að búa til nákvæmari raflögn (rafmagnsskýringarmynd) í samræmi við íhlutina sem þú ert með (t.d. breytilegt gildi þéttis, gerð díóðu, hvort nota eigi ferrítstöng og gerð heyrnartóls).
