Како да направите радио со можност за рачно подесување
Радиото може да звучи како „класична“ технологија, но токму тоа е неговата привлечност. И покрај неговата едноставност, радиото е електронски уред кој ги комбинира концептите на електромагнетни бранови, резонанца, засилување на сигналот и избор на фреквенција. Изработката на сопствено радио - особено такво со можности за рачно подесување - е и забавен и едукативен проект. Со рачно подесување, можете да свртите копче за да пронајдете станица, да го доживеете возбудувањето од „фаќање“ на емитување и да разберете како се избираат фреквенциите без помош на автоматско скенирање.
Оваа статија ги опфаќа концептите, компонентите и општите чекори за изградба на едноставно радио со рачно подесување. Се фокусираме на AM (амплитудна модулација) радио приемниците бидејќи тие се полесни за изградба и погодни за почетници.
-
1. Разберете го принципот на работа на рачното подесување на радиото
Радиото во основа извршува три главни задачи:
1. Снимајте радио сигнали со помош на антена.
2. Избирање на одредена фреквенција од многуте дојдовни сигнали (ова е функцијата за подесување).
3. Го претвора сигналот во аудио и го засилува за да може да се слушне на звучници или слушалки.
При рачното радио подесување, изборот на фреквенција се врши со помош на LC резонантно коло - комбинација од индуктор (L) и кондензатор (C). Кога го вртите копчето за подесување, ја менувате вредноста на кондензаторот (обично променлив кондензатор), со што ја менувате резонантната фреквенција.
Формула за резонантна фреквенција:
\[
f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}
\]
Тоа е, со промена на C, го менувате f, а радиото ја избира станицата чија фреквенција се совпаѓа.
-
2. Одредете го типот на радио што треба да се направи
Постојат неколку опции за дизајн:
– Кристално радио (без батерија): наједноставно, но звукот е слаб и бара долга антена.
– Едноставно AM радио со аудио засилувач: сè уште едноставно, но звукот е посилен бидејќи користи засилувач.
– Суперхетеродин: добар квалитет, но многу посложен за почетници.
За овој проект од 1000 зборови, идеален избор е AM радио со рачно подесување и аудио засилувач. Подесувањето се чувствува „рачно“, а резултатите се доста звучни преку мали звучници.
-
3. Потребни компоненти
Еве листа на вообичаени компоненти што често се користат:
Дел за подесување и прием на сигнал
– Променлив кондензатор (променлив кондензатор) околу 10–365 pF (вообичаено кај AM радиостаниците)
– Индуктор/намотка. Може:
– калем спремен за употреба (калем од AM феритна антена), или
– направете го својот сопствен со емајлирана жица на феритна прачка
– Детекторска диода (на пр. 1N34A германиум; алтернативно 1N60 или Шоткиева како што е BAT43)
– Мали кондензатори за филтрирање (на пр. 10 nF–100 nF)
– Отпорници со различни вредности (на пр. 10k–100k) во зависност од шемата
Аудио дел (засилувач)
– Едноставно коло за аудио засилувач, на пример:
– LM386 (најпопуларен за мали радио проекти)
– 10k волуменски потенциометар
– Мал звучник или слушалки од 8 оми
– Електролитски кондензатори за спојување (на пр. 10 µF, 100 µF)
– Извор на енергија од батерија од 9V или 3–6V (во зависност од конфигурацијата)
Опрема за монтажа
– Протоплочка или печатена плочка со дупки
– Лем и калај (доколку е конечно склопување)
– Кабли за скокање
– Копче за подесување (опционално, но го прави да изгледа поубаво)
-
4. Креирање на делот за подесување (LC) за избор на фреквенција
Најважниот дел од рачното подесување е колото на LC резервоарот. Најлесен начин:
1. Користете променлив кондензатор како C.
2. Наместете ја намотката (L) соодветна за AM опсегот (приближно 530–1600 kHz).
Опција 1: Користење на готова AM феритна антенска намотка
Многу постари AM радио уреди имаат калеми на феритни прачки. Можете да ги користите бидејќи се погодни за AM опсегот и лесни за подесување со променлив кондензатор.
Опција 2: Направете си сопствена калем (приближно)
– Подгответе феритна прачка (може да биде од користено радио).
– Користете емајлирана жица од 0,2–0,5 mm.
– Намотајте околу 60–100 вртења (ќе варира во зависност од феритот и кондензаторот).
– Направете чешма (гранка) ако сакате да експериментирате со чувствителност.
Бидејќи вистинските компоненти се разликуваат, честопати треба да пробате неколку броеви на навивање сè додека опсегот на подесување не е соодветен.
-
5. Фаза на детектор: Конвертирање на RF сигнали во аудио
Заробениот AM сигнал е сè уште високофреквентен бран. За да се конвертира во аудио, се користи детектор на обвивка:
– Излезот од LC колото оди до диодата.
– Диодата го исправува сигналот така што аудио „превезот“ може да се отстрани.
– Мал кондензатор помага да се израмни RF сигналот, така што она што останува е аудио компонентата.
Германиумските диоди често се избираат бидејќи имаат низок директен напон, што ги прави почувствителни на слаби сигнали. Шотки диодите исто така можат да бидат добра алтернатива.
-
6. Додадете аудио засилувач (LM386) за силен звук
Без засилувач, звукот на детекторот има тенденција да биде тивок (сличен на кристално радио). Затоа, додадете едноставен аудио засилувач како што е LM386.
Општата шема:
– Влезот LM386 го прима аудио сигналот од излезот на детекторот преку кондензатор за спојување (на пр. 10 nF–100 nF или 1 µF во зависност од барањата).
– Потенциометарот од 10k функционира како волумен.
– Излезот LM386 до звучникот поминува низ електролитски кондензатор (обично 220 µF или 470 µF).
– Додадете кондензатор за бајпас (на пр. 100 nF) во близина на пинот за напојување за да го намалите шумот.
На овој начин, радиото ќе се слуша јасно на мали звучници, особено ако AM станиците во вашата област се доволно силни.
-
7. Препорачани чекори за склопување
За да го направите полесно и помалку фрустрирачко, направете го тоа во фази:
Чекор 1: Прво склопете ги деловите за подесување + детектор
– Инсталирајте LC (калем + променлив кондензатор).
– Поврзете ја диодата и филтер-кондензаторот.
– Обидете се да го слушате аудио излезот со слушалки со висока импеданса (доколку имате) или да користите едноставен засилувач.
Целта е да се осигурате дека всушност можете да го „фатите“ емитувањето кога ќе го вклучите копчето за подесување.
Чекор 2: Додадете го засилувачот LM386
– Склопете го LM386 на протоплочка.
– Напојувајте ја батеријата.
– Поврзете го аудио сигналот од детекторот со влезот LM386.
– Инсталирајте го звучникот и потенциометарот за јачина на звук.
Чекор 3: Уредете го распоредот
Радио уредите се чувствителни на бучава и положба на каблите. Совети:
– Направете го кабелот во LC делот што е можно пократок.
– Држете ги RF деловите (LC, диоди) подалеку од излезните кабли на звучниците што пренесуваат повисоки струи.
– Инсталирајте кондензатор за бајпас на напојувањето во близина на интегрираното коло.
-
8. Совети за рачно подесување за лесно фаќање на станиците
1. Користете добра антена
За AM, феритна антена е доволна, но понекогаш неколку метри жична антена помага во области со слаб сигнал.
2. Полека вртете го штимачот
AM има тесен канал во некои области. Вртете го полека додека ја прилагодувате јачината на звукот.
3. Минимизирајте ги изворите на пречки
Евтините полначи, одредени LED светилки и лаптопите можат да предизвикаат бучава. Обидете се да го држите радиото подалеку од извори на пречки.
4. Користете едноставна основа
Понекогаш поврзувањето на заземјувањето на колото со голема водоводна/метална цевка може да помогне во приемот (бидете внимателни и проверете дали е безбедно).
-
9. Понатамошен развој
Откако радиото ќе почне да работи, можете да го проширите:
– Додадете бројчаник за штимување со фреквентна скала.
– Направете куќиште од акрил, дрво или 3D печатење.
– Пробајте друг опсег (на пр. FM), но ви треба посложено коло.
– Додадете RF засилувач на степен пред детекторот за да го направите почувствителен.
-
Затворање
Изработката на радио со можност за рачно подесување е забавен начин да се разберат основите на радио комуникациите. Овој проект ве учи за LC резонантни кола, AM детекција со диоди и аудио засилување со користење на едноставни IC како LM386. Освен што обезбедува опипливи резултати - радио кое всушност ги фаќа емитувањата - ќе стекнете и практично разбирање за тоа како функционира радио технологијата од нејзините најрани денови до денес.
Ако сакате, можам да ви помогнам со поспецифична шема на коло, препорака за бројот на намотки на намотката врз основа на променливиот кондензатор што го имате или водич за распоред на протоплочка/печатена плочка за постабилни резултати и минимален шум.
