AM radijo imtuvo su maitinimo sistema surinkimo pamoka
AM (amplitudės moduliacijos) radijas yra vienas klasikiškiausių ir lengviausiai išmokstamų radijo imtuvų. Nors daugelis žmonių dabar pereina prie skaitmeninio arba srautinio radijo, AM radijo imtuvo konstravimas išlieka įdomiu elektronikos projektu, kuriame mokoma radijo dažnių (RF) grandinių, derinimo, signalo aptikimo ir garso stiprinimo pagrindų. Šioje pamokoje aptarsime, kaip sukonstruoti paprastą AM radijo imtuvą su stabilia maitinimo sistema, leidžiančia radijui veikti pastoviau nei vien tik naudojant baterijas.
> Pastaba: Šis straipsnis skirtas paprasto AM radijo imtuvo surinkimui naudojant lengvai prieinamus komponentus. Jei esate pradedantysis, surinkdami būkite atsargūs ir kruopštūs, nes neteisingas poliškumas ar komponentų išdėstymas gali sukelti grandinės gedimą.
-
1. Trumpas AM radijo veikimo principas
AM radijo bangos fiksuojamos antena, o tada LC imtuvo grandine (induktorius L ir kintamo dažnio kondensatorius C) parenkami konkretūs dažniai. Pasirinktas signalas patenka į detektorių, kuris atskiria garso informaciją nuo nešiklio. Garso signalas sustiprinamas garso stiprintuvu ir galiausiai išvedamas per garsiakalbius arba ausines.
Paprastai paprastą AM radijo bloką sudaro:
1. Antena ir įžeminimas
2. LC imtuvas (dažnio parinkiklis)
3. Detektorius (diodas/signalo lygintuvas)
4. Garso filtrai
5. Garso stiprintuvas
6. Maitinimo šaltinis
-
2. Reikalingų komponentų sąrašas
Paprastam AM radijui su garso stiprintuvu ir maitinimo šaltiniu dažniausiai naudojami šie komponentai:
A. RF ir detektoriaus skyrius
– 1× ferito strypas + AM ritė (galima paimti iš naudoto radijo imtuvo)
– 1× Kintamas kondensatorius (geresnis 2 grupių polivarikonas, bet pakanka 1 grupės)
– 1× germanio diodas (pvz., 1N60 arba OA90) detektoriui
(Jei sunku, galite naudoti Schottky diodą, pvz., BAT43, nors charakteristikos gali skirtis)
– 1 × 10 nF–100 nF kondensatorius (detektoriaus garso filtras)
– 1 × 100 kΩ–1 MΩ rezistorius (detektoriaus apkrova, pasirenkama priklausomai nuo konstrukcijos)
B. Garso stiprintuvas
Praktiškiausias variantas:
– 1× LM386 mikroschema (lengvai surenkamas mažos galios garso stiprintuvas)
– 1× Potenciometras 10 kΩ (tūris)
– 1 × 100 µF–470 µF kondensatorius (išėjimo jungtis su garsiakalbiu)
– 1 × 10 µF kondensatorius (LM386 stiprinimo koeficientas, pasirinktinai)
– 1 × 100 nF kondensatorius (atjungimo maitinimas šalia IC)
– 1 × 8 Ω garsiakalbis (0,5–1 W)
C. Maitinimo sistema
Saugūs ir įprasti pasirinkimai:
– 9–12 V nuolatinės srovės adapteris (mažiausiai 300 mA)
– 1× 1N4007 diodas (apsauga nuo atvirkštinio poliškumo)
– 1× Reguliatorius 7809 (stabilus 9 V išėjimas) arba 7805 (5 V, jei jūsų grandinė yra 5 V)
– 1 × 470 µF įėjimo kondensatorius
– 1 × 220 µF išėjimo kondensatorius
– 2 × 100 nF kondensatoriai (šalia reguliatoriaus kojų, įėjimo ir išėjimo)
– ĮJUNGIMO/IŠJUNGIMO jungiklis
– LED + 1 kΩ rezistorius (maitinimo indikatorius, pasirenkamas)
> Kodėl reikalingas reguliatorius? Nes radijo imtuvai (ypač radijo dažnių dalis) yra stabilesni, kai įtampa nesvyruoja. Triukšmas ir iškraipymai taip pat gali sumažėti, kai maitinimo šaltinis yra švarus.
-
3. Grandinės bloko projektavimas
Paprastumo dėlei suprojektuokite savo AM radijo imtuvą taip:
1. Derintuvas: ferito ritė + kintamo stiprumo kondensatorius sukuria rezonansą stotims pasirinkti.
2. Detektorius: germanio diodas ištiesina radijo dažnių signalą į garso signalą.
3. Garsumas: potenciometras kontroliuoja, kiek garso patenka į stiprintuvą.
4. LM386 stiprintuvas: pakankamai sustiprina garsą, kad valdytų garsiakalbį.
5. 9 V maitinimo šaltinis: adapteris → diodų apsauga → 7809 reguliatorius → filtras.
-
4. Surinkimo etapas žingsnis po žingsnio
1 veiksmas. Paruoškite stabilų maitinimo šaltinį
Pradėkite nuo maitinimo šaltinio, nes tai lemia visos grandinės stabilumą.
1. Prijunkite 9–12 V nuolatinės srovės adapterį prie poliškumo apsaugos grandinės:
– Teigiamas adapteris → 1N4007 diodas → eina į 7809 įėjimą
– Neigiamas adapteris → grandinės įžeminimas
2. Įdiekite kondensatorių:
– 470 µF lygiagrečiai su reguliatoriaus įėjimu į žemę
– 100 nF šalia reguliatoriaus įėjimo kojos į žemę
– 220 µF lygiagrečiai su reguliatoriaus išėjimu į žemę
– 100 nF šalia reguliatoriaus išėjimo kojos į žemę
3. Prieš įeidami į reguliatorių (arba po reguliatoriaus), teigiamoje linijoje pridėkite įjungimo/išjungimo jungiklį.
4. Jei naudojate indikatoriaus šviesos diodą, prijunkite šviesos diodo ir 1 kΩ rezistoriaus 9 V išvestį prie įžeminimo.
Patikrinkite multimetru: išėjimo įtampa turėtų būti apie 9 V nuolatinė.
-
2 veiksmas. Surinkite LM386 garso stiprintuvą
LM386 grandinė yra žinoma kaip paprasta ir tinkama AM radijui.
1. Svarbiausi LM386 kontaktai:
– 6 kontaktas: VCC (9 V)
– 4 kontaktas: GND
– 3 kontaktas: garso įvestis
– 5 kontaktas: išvestis į garsiakalbį per elektrolitinį kondensatorių
2. Įrenkite 100 nF kondensatorių iš VCC į GND šalia IC, kad slopintumėte triukšmą.
3. Įrenkite 10 kΩ potenciometrą kaip garsumo reguliatorių:
– Vienas puodo galas → garso signalas iš detektoriaus
– Kitas galas → žemė
– Vidurinė koja (valytuvas) → LM386 įvestis (3 kaištis)
4. Garsiakalbio išvestis:
– 5 kontaktas LM386 → nuoseklusis kondensatorius 220–470 µF → garsiakalbis 8 Ω → įžeminimas
Jei norite didesnio stiprinimo koeficiento, įstatykite 10 µF kondensatorių tarp LM386 tranzistorių 1 ir 8 kontaktų (neprivaloma).
-
3 veiksmas. Surinkite LC imtuvą (stoties gaudyklės dalį)
Ši dalis yra pati „jautriausia“ ir lemia gebėjimą priimti transliacijas.
1. Naudokite ferito strypą su AM rite:
– Paprastai yra dvi ritės: viena derinimui, kita sujungimui.
2. Prijunkite derinimo ritę lygiagrečiai su kintamo galingumo kondensatoriumi.
Tai sudaro rezonansinę grandinę dažniui pasirinkti.
3. Antenai galite:
– Naudokite ferito strypą kaip vidinę anteną (pakanka stipriam signalui) arba
– Prijunkite kelis metrus antenos kabelio prie prijungimo taško (būkite atsargūs, kad grandinė nebūtų per „sunki“, nes tai gali ištempti derinimą).
Patarimas: Laikykite derintuvo dalį atokiau nuo maitinimo laido ir garsiakalbių laidų, kad išvengtumėte triukšmo.
-
4 veiksmas. Įdiekite AM detektorių
Paprastuose detektoriuose naudojami germanio diodai, nes jų tiesioginė įtampa yra žema, tinkama silpniems AM signalams.
1. Iš imtuvo grandinės išėjimas eina į 1N60 diodą.
2. Po diodo prijunkite 10 nF–100 nF kondensatorių prie įžeminimo, kad pašalintumėte RF komponentą ir paliktumėte tik garsą.
3. Paimkite garso signalą iš taško po diodo ir filtro kondensatoriaus, tada nukreipkite jį į garso stiprumo potenciometrą.
Jei garsas per tylus arba jame daug triukšmo, galite pabandyti pakeisti filtro kondensatoriaus vertę (pvz., 10 nF, kad geriau išlaikytumėte aukštus dažnius, 100 nF, kad garsas būtų sklandesnis).
-
5. Įžeminimo laidai ir išdėstymas
Radijuje išdėstymas dažnai yra svarbesnis nei grandinių teorija. Keletas nykščio taisyklių:
– Sukurkite žvaigždės formos įžeminimą: prijunkite įžeminimą prie centrinio taško šalia reguliatoriaus išėjimo kondensatoriaus.
– Kiek įmanoma atskirkite garso ir radijo dažnių įžeminimo linijas, o tada sujunkite jas viename taške.
– Laidas nuo imtuvo iki detektoriaus turi būti trumpas.
– Laikykite ferito ritę atokiau nuo adapterio transformatoriaus (jei adapteris yra transformatorinio tipo) arba nuo triukšmingų perjungimo modulių.
Jei naudojate pigų perjungimo adapterį ir girdite ūžesį/triukšmą, pabandykite:
– Į įvestį įjunkite 1000 µF kondensatorių.
– Prie maitinimo linijos nuosekliai prijunkite mažą induktorių (droselį),
– Arba naudokite geresnės kokybės adapterį.
-
6. Testavimas ir derinimas
Kai viskas bus įdiegta:
1. Įjunkite maitinimo šaltinį ir įsitikinkite, kad LM386 neperkaista.
2. Lėtai sukite kintamo dydžio kondensatorių, kad ieškotumėte stoties.
3. Sureguliuokite garsumą potenciometru.
4. Jei nieko nepagaunate:
– Patikrinkite ritės jungtį su kintamo kondensatoriaus jungtimi (teisingai lygiagrečiai)
– Įsitikinkite, kad detektoriaus diodas nėra apverstas.
– Įsitikinkite, kad įžeminimas yra tinkamai prijungtas
– Pabandykite naudoti ilgesnę kabelinę anteną arba perkelti vietą arčiau lango.
Norint padidinti jautrumą, prieš detektorių galima pridėti tranzistorinę RF pakopą (priešstiprintuvą), tačiau tai neįmanoma daugumai paprastų radijo imtuvų.
-
7. Pennutup
AM radijo imtuvo su maitinimo sistema konstravimas yra puikus projektas, skirtas suprasti praktinę elektroniką: nuo LC derinimo ir signalo aptikimo iki garso stiprinimo. Reguliuojamas maitinimo šaltinis (pvz., 7809) užtikrins daugiau stabilumo, sumažins triukšmą ir pagerins našumą, palyginti su svyruojančios įtampos šaltiniu. Sukūrę šį pagrindinį radijo imtuvą, galite jį išplėsti ir imtis kitų projektų, pavyzdžiui, pridėti RF stiprintuvą, geresnius filtrus ar net išbandyti superheterodino grandinę.
Jei norite, taip pat galiu padėti jums sukurti pilną grandinės schemą (diagramą) pagal turimus komponentus arba pritaikyti maitinimo šaltinį (pvz., naudoti 18650 įkraunamas baterijas + įkroviklį + įtampos ribotuvą), kad jis būtų patogesnis nešiojamas.
