Қолмен баптау мүмкіндігі бар радионы қалай жасауға болады
Радио «классикалық» технология сияқты естілуі мүмкін, бірақ оның тартымдылығы дәл осында. Қарапайымдылығына қарамастан, радио - электромагниттік толқындар, резонанс, сигналды күшейту және жиілікті таңдау ұғымдарын біріктіретін электрондық құрылғы. Өзіңіздің радиоңызды, әсіресе қолмен реттеу мүмкіндігі бар радионы жасау - бұл әрі қызықты, әрі білім беру жобасы. Қолмен реттеу арқылы сіз станцияны табу үшін тұтқаны бұрап, хабар таратуды «ұстап алу» қызығын сезініп, автоматты сканерлеудің көмегінсіз жиіліктердің қалай таңдалатынын түсіне аласыз.
Бұл мақалада қолмен баптау арқылы қарапайым радионы құрудың тұжырымдамалары, компоненттері және жалпы қадамдары қарастырылады. Біз AM (амплитудалық модуляция) радиоқабылдағыштарына назар аударамыз, себебі оларды құрастыру оңайырақ және жаңадан бастаушыларға жарамды.
-
1. Қолмен радиобаптаудың жұмыс принципін түсіну
Радио негізінен үш негізгі функцияны орындайды:
1. Антеннаны пайдаланып радиосигналдарды түсіріңіз.
2. Көптеген кіріс сигналдарынан белгілі бір жиілікті таңдау (бұл реттеу функциясы).
3. Сигналды дыбысқа түрлендіреді және оны динамиктерден немесе құлаққаптардан естілетіндей етіп күшейтеді.
Қолмен радио реттеу кезінде жиілікті таңдау индуктордың (L) және конденсатордың (C) тіркесімі болып табылатын LC резонанстық тізбегін пайдалану арқылы жүзеге асырылады. Реттеу тұтқасын бұраған кезде, сіз конденсатордың (әдетте айнымалы конденсатордың) мәнін өзгертесіз, осылайша резонанстық жиілікті өзгертесіз.
Резонанстық жиілік формуласы:
\[
f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}
\]
Яғни, C әрпін өзгерту арқылы сіз f әрпін өзгертесіз, ал радио жиілігі сәйкес келетін станцияны таңдайды.
-
2. Жасалатын радио түрін анықтаңыз
Бірнеше дизайн нұсқалары бар:
– Хрустальды радио (батареясыз): ең қарапайым, бірақ дыбысы әлсіз және ұзын антеннаны қажет етеді.
– Дыбыс күшейткіші бар қарапайым AM радиосы: әлі де қарапайым, бірақ дыбыс күшейткішті пайдаланатындықтан күштірек.
– Супергетеродин: сапалы, бірақ жаңадан бастаушылар үшін әлдеқайда күрделі.
Бұл 1000 сөзден тұратын жоба үшін ең жақсы таңдау - қолмен баптау және дыбыс күшейткіші бар AM радиосы. Баптау «қолмен» орындалатындай сезіледі және нәтижелері кішкентай динамиктер арқылы жақсы естіледі.
-
3. Қажетті компоненттер
Міне, жиі қолданылатын кең таралған компоненттердің тізімі:
Сигнал қабылдау және реттеу бөлімі
– Айнымалы конденсатор (айнымалы конденсатор) шамамен 10–365 пФ (AM радиоларында жиі кездеседі)
– Индуктор/катушка. Мүмкіндігі:
– пайдалануға дайын катушка (AM феррит антенна катушкасы), немесе
– феррит шыбықтағы эмальданған сыммен өзіңіз жасаңыз
– Детектор диоды (мысалы, 1N34A германий; балама ретінде 1N60 немесе BAT43 сияқты Шоттки)
– Сүзуге арналған шағын конденсаторлар (мысалы, 10 нФ–100 нФ)
– Схемаға байланысты әртүрлі мәндегі резисторлар (мысалы, 10k–100k)
Аудио бөлімі (күшейткіш)
– Қарапайым дыбыс күшейткішінің интегралдық схемасы, мысалы:
– LM386 (шағын радио жобалары үшін ең танымал)
– 10 мың көлемді потенциометр
– Кішкентай 8 Ом динамик немесе құлаққап
– Қосуға арналған электролиттік конденсаторлар (мысалы, 10 мкФ, 100 мкФ)
– 9В немесе 3–6В батарея қуат көзі (конфигурацияға байланысты)
Құрастыру жабдықтары
– Тесіктері бар нан тақтасы немесе баспа платасы
– Дәнекерлеу және қалайы (егер соңғы құрастыру болса)
– Өткізгіш кабельдер
– Баптауға арналған тұтқа (міндетті емес, бірақ оны әдемі етеді)
-
4. Жиілікті таңдау үшін баптау бөлімін (ЖБ) жасау
Қолмен баптаудың ең маңызды бөлігі - LC бак тізбегі. Ең оңай жолы:
1. Айнымалы конденсаторды C ретінде пайдаланыңыз.
2. AM диапазонына сәйкес келетін катушканы (L) орнатыңыз (шамамен 530–1600 кГц).
1-нұсқа: Дайын AM феррит антенна катушкасын пайдалану
Көптеген ескі AM радиоларында феррит шыбықтарында катушкалар бар. Оларды пайдалануға болады, себебі олар AM диапазонына жарамды және айнымалы конденсатормен реттеу оңай.
2-нұсқа: Өзіңіздің катушкаңызды жасаңыз (шамамен)
– Феррит шыбығын дайындаңыз (пайдаланылған радиодан алуға болады).
– 0,2–0,5 мм эмаль сымды пайдаланыңыз.
– Жел шамамен 60–100 айналым (феррит пен конденсаторға байланысты өзгеруі мүмкін).
– Сезімталдықпен тәжірибе жасағыңыз келсе, кран (тармақ) жасаңыз.
Нақты компоненттер әртүрлі болғандықтан, реттеу диапазоны қолайлы болғанша бірнеше орам нөмірлерін жиі сынап көру қажет.
-
5. Детектор сатысы: РЖ сигналдарын дыбысқа түрлендіру
Түсірілген AM сигналы әлі де жоғары жиілікті толқын болып табылады. Оны дыбысқа түрлендіру үшін конверт детекторы қолданылады:
– LC тізбегінің шығысы диодқа барады.
– Диод дыбыстық «пердені» алып тастау үшін сигналды түзетеді.
– Кішкентай конденсатор радиожиілік сигналын тегістеуге көмектеседі, сондықтан дыбыс компоненті қалады.
Германий диодтары көбінесе төмен алға бағытталған кернеуге ие болғандықтан таңдалады, бұл оларды әлсіз сигналдарға сезімтал етеді. Шоттки диодтары да жақсы балама бола алады.
-
6. Қатты дыбыс үшін дыбыс күшейткішін (LM386) қосыңыз
Күшейткішсіз детектордың дыбысы тыныш болады (кристалды радиоға ұқсас). Сондықтан LM386 сияқты қарапайым дыбыс күшейткішін қосыңыз.
Жалпы схема:
– LM386 кірісі детектор шығысынан дыбыс сигналын байланыстырушы конденсатор арқылы қабылдайды (мысалы, талаптарға байланысты 10 nF–100 nF немесе 1 µF).
– 10k потенциометрі көлем ретінде жұмыс істейді.
– Динамикке шығатын LM386 шығысы электролиттік конденсатор арқылы өтеді (әдетте 220 мкФ немесе 470 мкФ).
– Шуды азайту үшін қуат түйіспесінің жанына айналып өтетін конденсаторды (мысалы, 100 нФ) қосыңыз.
Осылайша, радио кішкентай динамиктерден анық естіледі, әсіресе сіздің аймағыңыздағы AM станциялары жеткілікті күшті болса.
-
7. Ұсынылатын құрастыру қадамдары
Оны жеңілдету және аз ашуландыру үшін оны кезең-кезеңмен орындаңыз:
1-қадам: Алдымен баптау + детектор бөлшектерін жинаңыз
– LC (катушка + айнымалы конденсатор) орнатыңыз.
– Диод пен сүзгі конденсаторын қосыңыз.
– Аудио шығысты жоғары импедансты құлаққаппен (егер бар болса) тыңдап көріңіз немесе қарапайым күшейткішті пайдаланып көріңіз.
Мақсат - баптауды бұрған кезде хабар таратуды шынымен «ұстап» алатыныңызға көз жеткізу.
2-қадам: LM386 күшейткішін қосыңыз
– LM386 құрылғысын нан тақтасына жинаңыз.
– Батареяны қуаттандырыңыз.
– Детектордан шығатын дыбысты LM386 кірісіне қосыңыз.
– Динамикті және дыбыс потенциометрін орнатыңыз.
3-қадам: Орналасуды ретке келтіріңіз
Радиолар шу мен кабельдің орналасуына сезімтал. Кеңестер:
– LC бөлігіндегі кабельді мүмкіндігінше қысқа етіп жасаңыз.
– РФ бөлшектерін (LC, диодтар) жоғары ток өткізетін динамик шығыс кабельдерінен алыс ұстаңыз.
– Интегралдық схеманың жанындағы қоректендіру желісіне айналма конденсаторды орнатыңыз.
-
8. Станцияларды оңай ұстауға арналған қолмен баптау кеңестері
1. Жақсы антеннаны пайдаланыңыз
AM үшін феррит антеннасы жеткілікті, бірақ кейде әлсіз сигнал аймақтарында бірнеше метрлік сымды антенна көмектеседі.
2. Баптауды баяу бұраңыз
AM-нің кейбір жерлерінде арна тығыз. Дыбыс деңгейін реттей отырып, оны баяу бұраңыз.
3. Кедергі көздерін азайтыңыз
Арзан зарядтағыштар, кейбір жарықдиодты шамдар және ноутбуктар шу шығаруы мүмкін. Радионы кедергі көздерінен алыс ұстауға тырысыңыз.
4. Қарапайым жерге қосу әдісін қолданыңыз
Кейде тізбектің жерге тұйықталуын үлкен су/металл құбырына қосу қабылдауға көмектеседі (абай болыңыз және оның қауіпсіз екеніне көз жеткізіңіз).
-
9. Әрі қарай дамыту
Радио жұмыс істеп тұрғаннан кейін, оны кеңейтуге болады:
– Жиілік шкаласы бар баптау дөңгелегін қосыңыз.
– Акрилден, ағаштан немесе 3D басып шығарудан корпус жасаңыз.
– Басқа диапазонды (мысалы, FM) қолданып көріңіз, бірақ күрделірек тізбек қажет.
– Детектордың сезімталдығын арттыру үшін оның алдына радиожиілік күшейткіш сатысын қосыңыз.
-
Жабу
Қолмен баптау мүмкіндігі бар радионы құру - радиобайланыс негіздерін түсінудің қызықты тәсілі. Бұл жоба сізге LC резонанстық тізбектері, диодтармен AM анықтау және LM386 сияқты қарапайым интегралдық схемаларды пайдаланып дыбыс күшейту туралы үйретеді. Айқын нәтижелер берумен қатар, хабарларды қабылдайтын радио - сіз радиотехнологияның алғашқы күндерінен бастап бүгінгі күнге дейін қалай жұмыс істейтінін практикалық түрде түсінесіз.
Қаласаңыз, мен сізге нақтырақ тізбек схемасын, айнымалы конденсаторға негізделген катушка орамдарының санын ұсынумен немесе тұрақтырақ нәтижелер мен минималды шуды қамтамасыз ету үшін нан тақтасы/контроллер орналасу нұсқаулығымен көмектесе аламын.
