Қарапайым тізбекті пайдаланып радио жасау бойынша нұсқаулық
Радио - үйренуге ең қызықты электрондық құрылғылардың бірі, себебі ол электр энергиясының, электромагниттік толқындардың және қарапайым, оңай қолжетімді компоненттердің негізгі ұғымдарын біріктіреді. Көптеген адамдар ағынды радиоға бет бұрғанымен, өзіңіздің радиоңызды жасау сигналды қабылдаудың қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін қызықты, білім беру және пайдалы жоба болып қала береді. Бұл нұсқаулықта біз қарапайым радионы қалай жасау керектігін қарастырамыз - жаңадан бастаушылар үшін ең көп таралған түрі - қарапайым AM радиосы (кристалды радио/диодты радио) немесе дыбысты жақсарту үшін күшейткіші бар нұсқасы. Бұл мақалада үйде пайдалануға жарамды қарапайым, үнемді тізбектерге назар аударылады.
-
1. Қарапайым радионың жұмыс істеу принциптері
Радиолар таратқыштан (радиостанциядан) радио толқындарын ұстап, оларды құлаққаптар немесе динамиктер арқылы естілетін дыбыстық сигналдарға түрлендіру арқылы жұмыс істейді. Қарапайым радиода (әсіресе AM радиосында) бірнеше негізгі қадамдар бар:
1. Антенна ауадан радио толқындарын ұстап алады.
2. Тюнер тізбегі белгілі бір жиілікті таңдайды, осылайша біз бір станцияға «құлыптала» аламыз.
3. Детектор/демодулятор дыбыстық сигналды оның тасымалдаушы толқынынан бөледі.
4. Дыбыс түрлендіргіштері (құлаққаптар/динамиктер) электр сигналдарын дыбысқа түрлендіреді.
Классикалық кристалды радиолар батареясыз да жұмыс істей алады, себебі түсірілген радиосигнал энергиясы жоғары импедансты құлаққаптарды басқаруға жеткілікті. Дегенмен, нәтижесінде шығатын дыбыс әдетте төмен болады және сигнал күші мен антенна сапасына байланысты.
-
2. Қажетті құралдар мен компоненттер
Қарапайым AM радиосын жасау үшін әдетте келесі компоненттер қолданылады:
Негізгі компоненттер
– Мысалы, диаметрі 0,2–0,5 мм катушкалар жасауға арналған эмаль сымы (магнит сымы).
– Феррит өзегі міндетті емес, бірақ AM қабылдауын күшейту үшін өте пайдалы.
– Айнымалы конденсатор 100–365 пФ (әдетте пайдаланылған радиоқабылдағыштардан).
– Германий диоды (мысалы, 1N34A) немесе басқа детекторлық диод. Германий диодтары қарапайым радиоқабылдағыштар үшін жақсырақ, себебі оларда кернеудің төмендеуі төмен.
– Дыбысты күшейткішсіз жақсырақ есту үшін жоғары импеданс құлаққаптар (мысалы, кристалды құлаққаптар/пьезоқұлаққаптар).
– Антенна кабелі (ұзындығы 5–20 метр кабель жақсырақ).
– Жерге қосылған кабель (мысалы, металл құбыр, электрлік жерге қосу немесе жерге қосу қазығы).
Жұмыс жабдықтары
– Дәнекерлеу және дәнекерлеу үтігі (нан тақтасын немесе аллигатор қыстырғыштарын пайдалансаңыз, міндетті емес).
– Кесу қысқыштары, кескіш, электр оқшаулағышы.
– Мультиметр (қосылымдарын тексеру үшін қосымша).
Егер айнымалы конденсаторды табуда қиындықтар туындаса, көптеген станцияларға «реттеле алмайтын» қарапайым нұсқаны жасай аласыз (бекітілген реттеу), бірақ ең жақсы тәжірибе айнымалы конденсаторды пайдаланудан алынады.
-
3. Қарапайым AM радио тізбегінің негізгі схемасы
Тұжырымдамалық тұрғыдан қарапайым AM радио тізбегін келесідей елестетуге болады:
Антенна → (катушка + айнымалы конденсатор = тюнер) → Диод (детектор) → Құлаққап → Жерге қосу
a) Тюнер тізбегі (ТК)
– Катушка (L) және айнымалы конденсатор (C) резонанстық тізбекті құрайды.
– Айнымалы конденсаторды айналдыру арқылы C мәні резонанстық жиілік өзгеретіндей етіп өзгереді.
– Резонанс белгілі бір станциямен «сәйкес келгенде», сол станцияның сигналы басқа жиіліктерге қарағанда күштірек болады.
b) Детектор (диод)
– Диод дыбыс бөлігін (әртүрлі амплитуда) қабылдау үшін AM сигналын «түзетуге» жауапты.
c) Құлаққап және жерге қосу құрылғысы
– Құлаққаптар дыбыстық сигналдарды дыбысқа түрлендіреді.
– Жерге қосу тізбекті жабуға көмектеседі және қабылдау сезімталдығын арттырады.
-
4. Жақсы катушканы қалай жасауға болады
Қарапайым радионың ең маңызды бөлігі - катушка. Екі жалпы тәсіл бар:
1-нұсқа: Феррит өзегіндегі катушка (ұсынылады)
1. Ұзындығы 8–12 см феррит шыбығын дайындаңыз.
2. Эмальданған сымның шамамен 60–100 орамын ораңыз (аймақтағы айнымалы конденсатор мен AM диапазонына байланысты).
3. Берік қосылыс жасаңыз, дәнекерлеу/байланыстыру алдында сымның ұштарындағы эмальды алып тастаңыз.
Феррит шыбықтары радиотолқындардың магнит өрісін шоғырландыратындықтан, радиоларды ықшам және AM үшін сезімтал етеді.
2-нұсқа: Ауа катушкасы
1. Катушка ретінде кішкентай пластик құбырды пайдаланыңыз.
2. Жел 80–120 бұрылыс жасайды.
3. Ауа катушкалары жұмыс істей алады, бірақ әдетте AM үшін феррит шыбықтары сияқты тиімді емес.
Егер сізге көбірек икемділік қажет болса, сезімталдық эксперименттері үшін бірнеше орама нүктелерінде, мысалы, 20, 40, 60 орамаларда крандар (қосылу тармақтары) жасай аласыз.
-
5. Схеманы құрастыру қадамдары
Оны құрастырудың практикалық қадамдары:
1. Катушканы (L) кішкентай тақтайға, нан тақтайшасына немесе феррит шыбығына тікелей бекітілген жерге орнатыңыз.
2. Айнымалы конденсаторды (C) катушкаға параллель қосыңыз:
– Конденсатордың бір аяғын бірінші катушканың соңына дейін.
– Конденсатордың екінші аяғынан екінші катушканың соңына дейін.
3. Антеннаны катушканың бір ұшына (немесе кран жасап жатсаңыз, кранға) қосыңыз.
4. Жерге қосуды катушканың екінші ұшына қосыңыз.
5. Тюнердің шығыс нүктесінен дыбыс тізбегіне детектор диодын орнатыңыз:
– Әдетте шығыс нүктесі катушканың бір ұшынан (немесе краннан) диодқа қарай алынады.
6. Құлаққаптарды жалғаңыз:
– Диодтан кейінгі шығысқа құлаққап кабельдерінің бірі.
– Басқа құлаққап кабелін жерге қосу.
Барлығы қосылғаннан кейін, айнымалы конденсаторды баяу айналдырып көріңіз. Егер антенна мен жерге қосу жақсы жағдайда болса, AM станцияларын таңдау керек.
-
6. Дыбысты анықырақ ету бойынша кеңестер
Қарапайым радиолар көбінесе үлкен мәселеге тап болады: төмен дыбыс. Оны қалай жақсартуға болады:
– Антеннаны ұзартыңыз: антенна неғұрлым ұзын және биік болса, әдетте сигнал соғұрлым күшті болады.
– Жақсы жерге қосуды пайдаланыңыз: радионың ештеңені қабылдамауына көбінесе жерге қосудың нашар болуы себеп болады.
– Германий диодтарын пайдаланыңыз: кәдімгі кремний диодтарына қарағанда сезімталдығы жоғарырақ.
– Пьезо немесе жоғары импедансты құлаққаптарды пайдаланыңыз: кәдімгі (төмен импедансты) құлаққаптар күшейтілмеген тізбектер үшін көбінесе тым «ауыр» болады.
– Кедергі көздерінен алыс ұстаңыз: арзан зарядтағыштар, кейбір жарықдиодты шамдар және қосқыш құрылғылар шу шығаруы мүмкін.
Егер сіз қаттырақ дыбыс алғыңыз келсе, батареямен жұмыс істейтін қарапайым дыбыс күшейткішін (мысалы, LM386 негізіндегі кішкентай күшейткіш модулі) қосуға болады. Бұл радионы кішкентай динамик арқылы оңай естуге мүмкіндік береді.
-
7. Күшейткішті қосу (міндетті емес)
Егер сіз күшейткіш қосуды таңдасаңыз:
1. Диодтан (детектор шығысы) кейінгі дыбыс сигналын алыңыз.
2. Күшейткіш модулінің кірісіне (LM386 немесе мини күшейткіш модулі) салыңыз.
3. Кішкентай 8 Ом динамикті орнатыңыз.
4. Модульге сәйкес 9 В немесе 3–6 В батареяны пайдаланыңыз.
Күшейткішпен радио дыбыс деңгейі жоғарылаған сайын әлдеқайда «заманауи» болып сезіледі, дегенмен негізгі жиілік қабылдауы LC тізбегі болып қала береді.
-
8. Қауіпсіздік және маңызды ескертпелер
– Антеннаны электр желісіне қоспаңыз. Антенна қауіпсіз жерде орналасқан ұзын сым болуы керек.
– Жердің сенімді екеніне көз жеткізіңіз. Үйде жерге қосу жүйесін пайдалансаңыз, дұрыс жерге қосу жүйесін түсініп, қауіпті әрекеттерден аулақ болыңыз.
– Дәнекерлеу кезінде жақсы желдетуді пайдаланыңыз және дәнекерлеу үтігінің қызуына абай болыңыз.
-
9. Қорытынды
Қарапайым тізбекпен радио құрастыру - қызықты оқу жобасы: сіз LC резонансы, AM анықтау және антенналар мен жерге қосудың маңыздылығы туралы түсініктерді түсіне аласыз. Құрамдас бөліктер минималды болғанымен, нәтижелер таңқаларлық болуы мүмкін, әсіресе өзіңіз құрастырған тізбектен радио хабарын алғаш естігенде. Қарапайым кристалды радиодан бастаңыз, содан кейін үлкенірек дыбыс алғыңыз келсе, дыбыс күшейткішіне ауысыңыз. Катушка орамдарының санын өзгерту, әртүрлі антенна ұзындықтарын қолданып көру немесе диодтарды ауыстыру сияқты шағын тәжірибелер арқылы сіз электроника және радиобайланыс туралы көп нәрсе білесіз.
Қаласаңыз, мен сізге бар компоненттерге (мысалы, айнымалы конденсатор мәні, диод түрі, феррит шыбығын пайдалану керек пе және құлаққап түрі) сәйкес нақтырақ схеманы (сым схемасын) жасауға көмектесе аламын.
