Белсенді компоненттері бар радионы жинауға арналған толық нұсқаулық
Өзіңіздің радиоңызды жасау - негізгі радиотолқын теориясын, сигналды күшейтуді, компоненттерді таңдауды және құрастыру дағдыларын біріктіретін қызықты электроника жобасы. Қуат көзінсіз жұмыс істей алатын кристалды радиолардан айырмашылығы, белсенді компоненттері бар радиолар (мысалы, транзисторлар немесе интегралды схемалар) қуат көзін қажет етеді, бірақ сезімталдық пен дыбыс деңгейін айтарлықтай жақсартады. Бұл мақалада үйде қарапайым, құрастыру оңай, белсенді компонентті радионы құруға арналған толық нұсқаулық берілген, оның қалай жұмыс істейтінін түсінуге көмектесетін әрбір тізбек блогының функциясы түсіндірілген.
-
1. Радионың қалай жұмыс істейтінін қысқаша түсініңіз
Радио таратқыштан электромагниттік толқын сигналын қабылдайды. Бұл сигнал тасымалдаушы толқынмен «жүретін» аудио ақпаратты тасымалдайды. AM (амплитудалық модуляция) радиосында аудио ақпарат тасымалдаушы толқынның амплитудасын модуляциялау арқылы енгізіледі. Радиоқабылдағыштағы негізгі процестерге мыналар жатады:
1. Антенна арқылы сигнал қабылдау
2. LC резонанстық тізбегін пайдаланып белгілі бір жиілікті таңдау (реттеу)
3. Дыбысты тасымалдаушыдан бөлу үшін анықтау/демодуляция
4. Динамиктерді немесе құлаққаптарды басқаруға арналған дыбыс күшейткіші
Белсенді компоненттер күшейту кезеңінде маңызды рөл атқарады және көбінесе қабылдаудың селективтілігі мен сезімталдығын арттыруға көмектеседі.
-
2. Жаңадан бастаушыларға жарамды белсенді компонентті радиолардың түрлері
Жаңадан бастаушылар үшін ең шынайы және оңай табысқа жетуге болатын нұсқалар:
– Транзисторға негізделген қарапайым AM радиосы (мысалы, RF/AF күшейткішіне арналған NPN транзисторы)
– Радио интегралдық схемасына негізделген AM радиосы (мысалы, өте қарапайым AM қабылдағыш үшін TA7642/MK484 интегралдық схемасы) және LM386 сияқты аудио интегралдық схемасы
Егер сіздің мақсатыңыз ақаулықтарды жою оңай «сенімді» жоба болса, AM қабылдағыш интегралдық схемасы мен LM386 дыбыс күшейткішінің үйлесімі өте қолайлы. Дегенмен, «белсенді компоненттер» мен білім беру тақырыбын сақтау үшін бұл нұсқаулықта LC баптауы, детектор және дыбыс күшейткіші бар белсенді AM радио блогы сипатталады.
-
3. Қажетті құралдар мен материалдар
Құрал:
– 30–60 ватт дәнекерлеу үтігі және дәнекерлеу үтігі
– Кесетін қысқыштар, ине тәрізді қысқыштар
– Мультиметр (кернеу мен үздіксіздікті тексеру үшін)
– Нан тақтасы (тұрақты дәнекерлеу алдында сынау үшін міндетті емес)
– Кішкентай бұрағыш және электрлік таспа
Негізгі компоненттер (жалпы түсінік):
– Антенна: 3–10 метрлік кабель немесе феррит шыбық антеннасы
– Реттеуге арналған катушка (L) және айнымалы конденсатор (C vari)
– Детектор диоды (мысалы, 1N34A германий; 1N60 да мүмкін) немесе транзистор/интегралдық микросхема негізіндегі детектор
– Аудио күшейткіш транзисторы/интегралдық схемасы (мысалы, LM386 өте кең таралған)
– Резисторлар, муфталар және айналып өтетін конденсаторлар
– Көлемдік потенциометр (10к–100к)
– Кішкентай 8Ω динамик немесе құлаққап
– 3–9 В қуат көзі (AA батареясы немесе 9 В батареясы)
Ескерту: тұрақты AM қабылдау үшін феррит өзегі + катушканы пайдалану өте пайдалы, әсіресе кедергісі көп ортада.
-
4. Схема блогы: антеннадан динамикке дейін
A. Антенна және баптау тізбегі (LC)
LC тізбегі хабар тарату жиілігін «таңдауға» жауапты. Негізінде, индуктор (L) және конденсатор (C) белгілі бір жиілікте резонанс түзеді. Айнымалы конденсаторды айналдырған кезде, C мәні өзгереді, резонанстық жиілік өзгереді, бұл радиостанцияның станцияларды ауыстыруына мүмкіндік береді.
Жалпы тәжірибе:
– L феррит өзегіне оралған эмаль сымнан жасалған (әдетте ондаған немесе жүздеген орамдар).
– C радиоайнымалы конденсаторды пайдаланады (әдетте 50–365 пФ).
Катушка мен конденсатордың сапасы неғұрлым жақсы болса (шығындар аз болса), селективтілік соғұрлым айқын болады.
B. РФ күшейткіші (міндетті емес, бірақ пайдалы)
Радиожиілік күшейткіштері өте әлсіз радиосигналдарды детекторға жеткенге дейін күшейту үшін транзисторларды пайдаланады. Қарапайым радиоларда бұл қадам жиі өткізіп жіберіледі. Дегенмен, белсенді компоненттермен радиожиілік күшейткішін қосу сезімталдықты арттыруы мүмкін, әсіресе сіздің орналасқан жеріңіздегі сигнал әлсіз болса.
Егер сіз қарапайымдылықты қаласаңыз, LC-ден кейін тікелей детекторға өтуіңізге болады. Жақсырақ өнімділік үшін транзисторды RF күшейткіші ретінде қосыңыз немесе кіріктірілген RF сатысы бар AM қабылдағыш интегралды схемасын пайдаланыңыз.
C. Детектор/Демодулятор
AM детекторы RF сигналынан дыбысты шығарады. Ең қарапайым әдіс - диод детекторы (конверт детекторы). Германий диодтары жақсырақ, себебі олардың кернеу төмендеуі аз, бұл әлсіз сигналдарды анықтауға мүмкіндік береді.
Детектор тізбегі әдетте мыналардан тұрады:
– Диод
– Сүзгі ретіндегі шағын конденсатор
– Резистор жүктеме ретінде
Детектор шығысы - бұл шағын дыбыстық сигнал, ол содан кейін дыбыс күшейткішіне жіберіледі.
D. Дыбыс күшейткіші (LM386 немесе транзистор)
Динамиктерден дыбыс шығару үшін дыбыс күшейткіші қажет. LM386 интегралдық схемасы өте танымал, себебі:
– 4–12 В кернеуде жұмыс істейді
– Қарапайым тізбек
– Кішкентай динамиктерді басқаруға қабілетті
Дыбыс деңгейін реттеу үшін дыбыс күшейткішінің кірісіне дыбыс потенциометрін қосыңыз.
-
5. Ұсынылған құрастыру орналасуының мысалы
Міне, ең «жаңадан бастаушыларға ыңғайлы» және тексеруге оңай блоктық орналасу:
1. LC баптау: катушка + айнымалы конденсатор
2. AM детекторы: германий диоды + RC сүзгісі
3. Дыбыс жолындағы дыбыс потенциометрі
4. LM386 дыбыс күшейткіші
5. 8Ω динамик
Жобаның сәтті болуын қамтамасыз ету үшін кезең-кезеңмен жұмыс істеу керек:
– Алдымен LM386 дыбыс күшейткіш бөлімін тексеріңіз: кіріске саусақпен тиген кезде динамиктің гуіл немесе шу шығаратынына көз жеткізу үшін муфта конденсаторы арқылы кіріске тиіңіз (абай болыңыз, резистор/қалқан пайдаланыңыз) – бұл күшейткіштің жұмыс істеп тұрғанының белгісі.
– Дыбыс күшейткіші жұмыс істей бастағаннан кейін, детектор шығысын күшейткіш кірісіне қосыңыз.
– Соңында, LC бөлігін оңтайландырыңыз (катушканың орналасуы, жерге қосу сапасы және антенна ұзындығы).
-
6. Практикалық құрастыру қадамдары
1-қадам: Дыбыс күшейткішін жинаңыз
– LM386 құрылғысын деректер парағына сәйкес орнатыңыз (түйреуіштердің кері бұрылмағанына көз жеткізіңіз).
– Шуды азайту үшін интегралдық микросхеманың жанындағы қоректендіру көзіне айналма конденсатор қосыңыз (мысалы, 100 нФ + 100 мкФ).
– Кіріске көлем потенциометрін орнатыңыз.
Бұл кезеңнің мақсаты: қуат көзінің тұрақты екеніне және динамиктердің дыбыс шығара алатынына көз жеткізу.
2-қадам: Детектор тізбегін жасаңыз
– LC шығысынан RC тізбегіне германий диодын орнатыңыз.
– Диодтан кейінгі кішкентай конденсатор РЖ тасымалдаушысын сүзіп, дыбысты қалдырады.
Кәдімгі кремний диодын (1N4148) пайдалансаңыз, радио жұмыс істей алады, бірақ сезімталдық төмендейді, себебі тікелей кернеу жоғарырақ.
3-қадам: LC баптауын құрастырыңыз
– Феррит шыбығын пайдаланып, эмаль сымды ұқыпты ораңыз.
– Катушканы айнымалы конденсаторға параллель жалғаңыз.
– Антеннаны (ұзын кабель) және жерге қосуды қосыңыз (мүмкін болса).
Маңызды: орналасу нәтижелерге әсер етеді. РЖ сигнал жолдарын қысқа ұстаңыз және қажетсіз ұзын кабельдерден аулақ болыңыз.
4-қадам: Барлық кезеңдерді біріктіріңіз
– LC шығысы → детектор → дыбыс деңгейі → LM386 → динамик
– Барлық бөлшектердің дұрыс жерге қосылғанына көз жеткізіңіз (нашар жерге қосу көбінесе гуіл мен әлсіз қабылдауды тудырады).
-
7. Ақаулықтарды жою бойынша кеңестер (егер дыбыс болмаса)
1. Қуат көзін тексеріңіз: батарея кернеуі жеткілікті ме? Полярлық дұрыс па?
2. Динамикті тексеріңіз: 8Ω динамик жұмыс істеп тұр ма? Оны басқа құрылғыда қолданып көріңіз.
3. LM386 құрылғысын тексеріңіз: кіріс сигналы тиген кезде шу естіледі ме? Егер жоқ болса, күшейткіш жұмыс істемейді.
4. Детектор диодын тексеріңіз: диодтың бағыты дұрыс па? Диод тиісті типті пайдаланып жатыр ма?
5. Катушканы тексеріңіз: ол сынған ба? Мультиметрмен өлшеңіз (кедергі аз болуы керек)
6. Қоршаған ортаның кедергісі: Арзан жарықдиодты шамдар, зарядтағыштар немесе коммутациялық адаптерлер шу шығаруы мүмкін. Радионы кедергі көздерінен алыс ұстауға тырысыңыз.
7. Антенна және жерге қосу: антеннаның ұзындығын арттырыңыз немесе металл құбырдан/үйден жерге қосуды пайдаланыңыз (қауіпсіз).
-
8. Әрі қарай дамыту
Радионың негізгі параметрлерін орнатқаннан кейін, оның жұмысын бірнеше жолмен жақсартуға болады:
– Жоғары сезімталдық үшін RF күшейткіш сатысы қосылды
– Егер сіз супергетеродиндік дизайнды қаласаңыз, өткізгіштік сүзгіні немесе IF трансформаторын пайдаланыңыз.
– Сапасын жақсарту және тұрақтырақ баптау үшін AM/FM радио интегралдық схемасын пайдалану
– Дыбыс деңгейі станциялар арасында күрт өзгермейтіндей етіп, AGC (автоматты күшейтуді басқару) қосылды.
– Корпус пен реттеу тұтқаларын пайдалануды ыңғайлы етті
-
Жабу
Белсенді компоненттері бар радионы құру аналогтық электрониканы үйренудің тиімді тәсілі болып табылады, ол LC резонансынан бастап дыбыс күшейтуіне дейін. Бұл жоба сонымен қатар тізбек орналасуындағы дәлдікті және шуды басқаруды үйретеді. Дыбыс күшейткішінің, содан кейін детектордың жұмыс істеуін қамтамасыз етуден бастап, соңында LC-ны реттеу арқылы қадамдық тәсілді қолдану арқылы сіз табысқа жету мүмкіндігіңізді айтарлықтай арттыра аласыз. Бұл қарапайым радио іске қосылып, AM хабарларын қабылдағаннан кейін, сізде супергетеродин немесе тіпті арнайы интегралды схемасы бар FM радиосы сияқты күрделі дизайндарды зерттеуге берік негіз болады.
Қаласаңыз, сізде бар компоненттерге (мысалы, 9 В батарея, 8 Ом динамик, айнымалы конденсатор түрі және сіз феррит шыбық немесе сымды антеннаны пайдаланып жатқаныңызға) негізделген нақты тізбек схемасын (компонент мәндері және сатып алу тізімі/BOM) жасай аламын.
