Vadnica za sestavljanje AM radia s sistemom napajanja
AM (amplitudna modulacija) radio je eden najbolj klasičnih in enostavnih za učenje radijskih sprejemnikov. Čeprav mnogi ljudje zdaj prehajajo na digitalni ali pretočni radio, ostaja gradnja AM radia zanimiv elektronski projekt, ki uči osnove radiofrekvenčnih (RF) vezij, uglaševanja, zaznavanja signalov in ojačanja zvoka. V tej vadnici bomo razpravljali o tem, kako sestaviti preprost AM radio s stabilnim sistemom napajanja, ki omogoča bolj dosledno delovanje radia kot pa zanašanje izključno na baterije.
> Opomba: Ta članek je namenjen sestavljanju preprostega AM radia z uporabo lahko dostopnih komponent. Če ste začetnik, bodite pri sestavljanju previdni in temeljiti, saj lahko napačna polarnost ali postavitev komponent povzročita okvaro vezja.
-
1. Kratek princip delovanja AM radia
AM radio deluje tako, da antena zajame AM radijske valove, nato pa z uporabo LC-sprejemnika (tuljava L in spremenljivi kondenzator C) izbere določene frekvence. Izbrani signal nato vstopi v detektor, ki loči zvočne informacije od nosilca. Zvočni signal nato ojača avdio ojačevalnik in se na koncu odda prek zvočnikov ali slušalk.
Na splošno preprost AM radijski blok sestavljajo:
1. Antena in ozemljitev
2. LC sprejemnik (izbirnik frekvence)
3. Detektor (dioda/usmernik signala)
4. Zvočni filtri
5. Zvočni ojačevalnik
6. Napajalnik
-
2. Seznam zahtevanih komponent
Za preprost AM radio z avdio ojačevalnikom in napajalnikom se običajno uporabljajo naslednje komponente:
A. Oddelek za radiofrekvenčne in detektorske naprave
– 1× Feritna palica + AM tuljava (lahko jo vzamete iz rabljenega radia)
– 1× Spremenljivi kondenzator (dvopolnilni polivarikon je boljši, enopolni pa zadostuje)
– 1× germanijeva dioda (npr. 1N60 ali OA90) za detektor
(Če je težko, lahko uporabite Schottkyjevo diodo, kot je BAT43, čeprav so lahko značilnosti drugačne)
– 1× kondenzator 10 nF–100 nF (zvočni filter iz detektorja)
– 1× upor 100 kΩ–1 MΩ (obremenitev detektorja, neobvezno, odvisno od zasnove)
B. Zvočni ojačevalnik
Najbolj praktična možnost:
– 1× integrirano vezje LM386 (enostavno sestavljiv nizkoenergijski avdio ojačevalnik)
– 1× Potenciometer 10 kΩ (volumen)
– 1× kondenzator 100 µF–470 µF (izhodna povezava z zvočnikom)
– 1× kondenzator 10 µF (ojačanje LM386, opcijsko)
– 1× 100 nF kondenzator (ločilno napajanje blizu integriranega vezja)
– 1× 8 Ω zvočnik (0,5–1 W)
C. Sistem napajanja
Varne in pogoste izbire:
– 9–12 V enosmerni adapter (najmanj 300 mA)
– 1× Dioda 1N4007 (zaščita pred obratno polarnostjo)
– 1× Regulator 7809 (stabilen 9 V izhod) ali 7805 (5 V, če je vaše vezje 5 V)
– 1× vhodni kondenzator 470 µF
– 1× izhodni kondenzator 220 µF
– 2× 100 nF kondenzatorja (blizu regulatorjev, vhod in izhod)
– Stikalo za VKLOP/IZKLOP
– LED + upor 1 kΩ (indikator napajanja, opcijsko)
> Zakaj je regulator potreben? Ker so radijski sprejemniki (zlasti RF del) stabilnejši, če napetost ne niha. Brenčanje in popačenje se lahko zmanjšata tudi, če je napajanje čisto.
-
3. Zasnova blokov vezja
Za lažje načrtovanje oblikujte svoj AM radio takole:
1. Sprejemnik: feritna tuljava + spremenljivi kondenzator tvorita resonanco za izbrane postaje.
2. Detektor: germanijeva dioda pretvori RF signal v zvočni signal.
3. Glasnost: potenciometer nadzoruje količino zvoka, ki gre v ojačevalnik.
4. Ojačevalnik LM386: ojača zvok dovolj, da poganja zvočnik.
5. 9 V napajanje: adapter → diodna zaščita → regulator 7809 → filter.
-
4. Faza montaže korak za korakom
1. korak – Pripravite stabilen vir napajanja
Začnite z napajanjem, ker to določa stabilnost celotnega vezja.
1. Priključite adapter 9–12 V DC na vezje za zaščito pred polarnostjo:
– Pozitivni adapter → dioda 1N4007 → gre na vhod 7809
– Negativni adapter → ozemljitev tokokroga
2. Namestite kondenzator:
– 470 µF vzporedno z vhodom regulatorja na maso
– 100 nF blizu vhodne noge regulatorja proti ozemljitvi
– 220 µF vzporedno z izhodom regulatorja na maso
– 100 nF blizu izhodne noge regulatorja proti ozemljitvi
3. Na pozitivni vodnik pred vhodom v regulator (ali za regulatorjem) dodajte stikalo za VKLOP/IZKLOP.
4. Če uporabljate indikatorsko LED, priključite LED + upor 1 kΩ iz 9 V izhoda na ozemljitev.
Preizkusite z multimetrom: izhodna napetost mora biti enakomerno okoli 9 V DC.
-
2. korak – Sestavite avdio ojačevalnik LM386
Vezje LM386 je znano kot preprosto in primerno za AM radio.
1. Pomembni zatiči LM386:
– Pin 6: VCC (9 V)
– Pin 4: Ozemljitev
– Pin 3: avdio vhod
– Pin 5: izhod na zvočnik preko elektrolitskega kondenzatorja
2. V bližini integriranega vezja namestite kondenzator s kapaciteto 100 nF od VCC do GND, da zmanjšate šum.
3. Namestite potenciometer 10 kΩ kot regulator glasnosti:
– En konec lonca → zvočni signal iz detektorja
– Drugi konec → tla
– Srednja noga (brisalec) → vhod LM386 (pin 3)
4. Izhod zvočnika:
– Pin 5 LM386 → serijski kondenzator 220–470 µF → zvočnik 8 Ω → ozemljitev
Če želite večji ojačanje, namestite kondenzator 10 µF med pin 1 in pin 8 LM386 (neobvezno).
-
3. korak – Sestavite LC sprejemnik (del za lovljenje postaj)
Ta del je najbolj "občutljiv" in določa sposobnost sprejemanja oddaj.
1. Uporabite feritno palico z AM tuljavo:
– Običajno sta dve tuljavi: ena za uglaševanje, ena za sklopitev.
2. Uglaševalno tuljavo priključite vzporedno s spremenljivim kondenzatorjem.
To tvori resonančno vezje za izbiro frekvence.
3. Za anteno lahko:
– Za notranjo anteno uporabite feritno palico (zadostuje za območja z močnim signalom) ali
– Na spojni točki dodajte nekaj metrov antenskega kabla (pazite, da vezje ne bo preveč »težko«, da se uglasitev ne raztegne).
Nasvet: Sprejemnik držite stran od napajalnega kabla in kablov zvočnikov, da preprečite šum.
-
4. korak – Namestitev AM detektorja
Preprosti detektorji uporabljajo germanijeve diode, ker je njihova napetost v smeri toka nizka, primerna za šibke AM signale.
1. Izhod iz vezja sprejemnika gre na diodo 1N60.
2. Za diodo priključite kondenzator z zmogljivostjo 10 nF–100 nF na ozemljitev, da odstranite RF komponento in ostane samo zvok.
3. Zvočni signal vzemite iz točke za diodo in filtrirnim kondenzatorjem ter ga nato dovedite do potenciometra za glasnost.
Če je zvok prešibk ali ima veliko šuma, lahko poskusite spremeniti vrednost filtrirnega kondenzatorja (npr. 10 nF za boljše ohranjanje visokih tonov, 100 nF za bolj gladek zvok).
-
5. Ozemljitvena napeljava in postavitev
V radiu je postavitev pogosto pomembnejša od teorije vezij. Nekaj osnovnih pravil:
– Ustvarite zvezdasto ozemljitev: ozemljitev priključite na središčno točko blizu izhodnega kondenzatorja regulatorja.
– Čim bolj ločite avdio in RF ozemljitvene linije in ju nato združite na eni točki.
– Kabel od sprejemnika do detektorja mora biti kratek.
– Feritno tuljavo hranite stran od adapterskega transformatorja (če je adapter transformatorskega tipa) ali od hrupnih stikalnih modulov.
Če uporabljate poceni stikalni adapter in slišite brenčanje/šum, poskusite:
– Na vhod dodajte kondenzator 1000 µF,
– Na napajalni vod dodajte zaporedno majhno tuljavo (dušilko),
– Ali pa uporabite adapter boljše kakovosti.
-
6. Testiranje in uglaševanje
Ko je vse nameščeno:
1. Vklopite napajalnik in se prepričajte, da se LM386 ne pregreje.
2. Počasi zavrtite spremenljivi kondenzator, da poiščete postajo.
3. Glasnost prilagodite s potenciometrom.
4. Če ne ujamete ničesar:
– Preverite povezavo tuljave s spremenljivim kondenzatorjem (pravilno vzporedno)
– Prepričajte se, da detektorska dioda ni obrnjena.
– Prepričajte se, da je ozemljitev pravilno priključena
– Poskusite uporabiti daljšo kabelsko anteno ali premaknite lokacijo bližje oknu.
Za povečanje občutljivosti lahko pred detektor dodate tranzistorski RF-stopenj (predojačevalnik), vendar to presega doseg večine preprostih radijskih sprejemnikov.
-
7. Zaključek
Izdelava AM radia z napajalnim sistemom je odličen projekt za razumevanje praktične elektronike: od LC uglaševanja in zaznavanja signalov do ojačanja zvoka. Reguliran napajalnik (kot je 7809) bo zagotovil večjo stabilnost, zmanjšal šum in izboljšal delovanje v primerjavi z virom nihajoče napetosti. Ko imate ta osnovni radio, ga lahko razširite na druge projekte, kot je dodajanje RF ojačevalnika, boljših filtrov ali celo preizkus superheterodinskega vezja.
Če želite, vam lahko pomagam tudi pri izdelavi celotne sheme vezja (diagrama) na podlagi komponent, ki jih imate, ali pa prilagodite napajalnik (npr. uporabite polnilno baterijo 18650 + polnilnik + zniževalno napravo), da bo bolj prenosljiv.
