Деревянное радио своими руками

Содержание

Настройка самодельного радио

Настройка – завершающий и самый сложный этап изготовления. Перед тем, как самому сделать радио, необходимо приобрести специальные приборы для его регулировки: тестер и приемник. Примерный алгоритм настройки следующий:

Вначале тестером проверяются все электрические соединения пайки, ток потребления, падение напряжения на участках схемы. Проверяется работа каждого каскада передатчика.
К тестеру в режиме вольтметра делается волномер. Щупы подключаются к такой же катушке, которая установлена в передатчике. При подключении питания стрелка должна показывать наводки напряжения по воздуху. Между катушкой волномера и тестером необходимо установить СВЧ-диод, который продается в магазинах для радиолюбителей.
Приемник настраивается на частоту радиопередатчика. После получения сигнала радиовещания регулируется частота и мощность. Можно проверить «дальность связи».

Для улучшения качества настройки приемников и передатчиков можно использовать следующие приборы: частотомер, СВЧ-осциллограф, волномер, измеритель мощности, ваттметр. Если интерес к тому, как сделать свое радио, перерастет в профессиональное увлечение, можно постепенно повышать сложность собираемых приборов.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Конструкция антенны

Существует несколько типов антенн, наиболее популярной считается антенна типа «длинный луч». Для создания подобной антенны на высоте от 3 метров подвешивается провод длинной не меньше 10 метров. Лучше, если это будет медный провод, покрытый изоляционной лаковой оболочкой, толщиной проволока должна быть от 1 мм.

Края проволоки должны быть качественно заизолированы, иначе вся энергия будет уходить в землю. Изолировать лучше всего с использование керамических элементов. От одного из краев антенны провод снижения припаивается к полотну на расстояние в 30-50 см от его конца.

Электрическая схема радиоприемника

Опубликованная схема «земляного» радиоприёмника еще на этапе

Электрическая схема приёмника

макетирования работать у меня не стала. В процессе отладки отказался от рефлексной схемы. С одним ВЧ транзистором и повторенным как на оригинале схемой УНЧ приёмник заработал в 10км от передающего центра. Эксперименты с питанием приёмника пониженным напряжением, как у земляной батареи (0.5 Вольта), показали недостаточную мощность усилителей для громкоговорящего приема. Решено было поднять напряжение до 0.8-2.0 Вольт. Результат был положительный. Такая схема приемника была спаяна и в двух диапазонном варианте установлена на даче в 150км от передающего центра. С подключенной внешней стационарной антенной длиной 12 метров приемник, установленный на веранде, полностью озвучивал помещение. Но при понижении температуры воздуха с наступлением осени и морозов приемник переходил в режим самовозбуждения, что вынуждало подстраивать аппарат в зависимости от температуры воздуха в помещении. Пришлось изучить теорию и внести изменения в схему. Теперь приемник устойчиво работал до температуры -15С. Плата за устойчивость работы – снижение экономичности почти в два раза, из-за увеличения токов покоя транзисторов. В виду отсутствия постоянного вещания, от диапазона ДВ отказался. Этот однодиапазонный вариант схемы и изображен на фотографии.

воскресенье, 4 декабря 2020 г.

VEF-216. Финализация

По следам доработок huxfluxdeluxe. Вход на наушники позволяющий слушать радио когда все спят и подсветка шкалы позволяющая (относительно) представлять в какой части диапазона слушаешь.

Гнездо для наушников

Здесь всё в целом аналогично опыту huxfluxdeluxe, дополню только некоторыми своими замечаниями и фотографиями.

Во избежание разночтений покупается идентичное авторскому гнездо под 3,5″ Jack ST-214C (K211). Оно ценно тем что имеет гайку и почти лезет в штатное отверстие. Стоит на момент написания 24 руб. Я все подобные доработки выполняю МГТФ, его полно и стоит он копейки. Старое гнездо вывинчивается упором шлицевой часовой отвёртки в прорезь гайки. Точно такой же методикой будет закручиваться новое.

После этого плата переворачивается и выпаиваются с оловоотсосом все (!) три стойки гнезда, так чтобы на их месте остались аккуратные дырочки без олова. Заодно понимаем «что есть что».

Теперь ничто не мешает нам извлечь старое гнездо. Извлекаем.

Пытаемся вставить новое гнездо взамен старого. Не лезет. Чтобы влезло, берём ножницы и вставляем в отверстие снаружи. Начинаем их без фанатизма вращать стёсывая внешними кромками мягкую пластмассу и расширяя таким образом отверстие. Попутно сверяемся не начало ли проходить в отверстие гнездо и убираем образующиеся пластмассовые заусенцы чтобы они не болтались внутри приёмника.

Добившись отверстия нужного диаметра на следующем шаге берём три проводка МГТФ, продеваем в те отверстия где раньше были стойки гнезда и с обратной стороны платы припаиваем. Длину проводков берём с таким расчётом чтобы дальше нам было удобно их припаять на новое гнездо. Или даже с запасом, чтобы мы в любом случае справились с этой задачей. Свободные концы проводков лучше заранее залудить.

Подготавливаем гнездо перед установкой. Для этого два контакта загибаем друг к другу, так чтобы между ними легко было прокинуть мостик из олова. А поверх них два других контакта соединяем кусочком МГТФ. Схема честно подсмотрена у huxfluxdeluxe, по фотографии будет понятно как это сделать.

Теперь придётся потратить некоторое кол-во времени и нервов на установку нового гнезда в подготовленное отверстие. Достаточно чтобы гайка зацепилась за резьбу гнезда, а дальше уже подтягивайте её упираясь отвёрткой в шлиц и контролируя неподвижность корпуса гнезда с внутренней стороны корпуса

Рассчитывайте на то что пластмасса мягкая и здесь важно не переборщить. Но пока этой пластмассы достаточно она будет проминаться под гайкой, что и позволит надёжно закрепиться

Хотя сначала кажется что это нереально, длины не хватает и т.д.

Конструкция катушки на ферромагнетике

Вместо громоздкой катушки индуктивности, описанной выше, можно использовать более мелкую. Правда, ее нужно намотать на ферритовом стержне. Найти такой можно в любом старом радиоприемнике, хоть отечественного, хоть импортного производства. По этой причине нужно упомянуть и о том, как сделать детекторный приемник с магнитной антенной (с катушкой на ферритовом стержне). Провод можно использовать намного тоньше, отводы от витков делать не придется, так как изменить индуктивность катушки можно путем перемещения витков на стержне. Диаметр провода 0,1-0,15 мм, количество витков – около ста. Если приемник изготавливается для прослушивания фиксированной частоты, то обмотку можно закрепить на стержне при помощи лака.

Изготовление шасси

На фотографиях показан третий вариант шасси. Дощечка крепления шкалы дорабатывается для помещения во внутренний объем ящика. После доработки на дощечке отмечаются и проделываются необходимые отверстия для органов управления. Шасси собирается при помощи четырех деревянных брусков сечением 25 мм на 10 мм. Бруски скрепляют заднюю стенку ящика и панель крепления шкалы. Для крепления применены почтовые гвозди и клей. К нижним брускам и стенкам шасси приклеена горизонтальная панель шасси с заранее сделанными вырезами для помещения конденсатора переменной ёмкости, регулятора громкости и отверстиями для установки выходного трансформатора.

Шасси приёмника

Панель шкалы

Горизонтальная дощечка шасси

Крепежные отверстия

Модернизация радиоприемника

Как вы видите, изготовить такое радио своими руками несложно, но у него имеется масса недостатков – низкая чувствительность, большие габариты, может принимать не более двух станций. Одно из усовершенствований было рассмотрено выше – заменили большую катушку на более компактную с ферритовым сердечником. Но все равно осталась одна проблема – воспроизведение звука. При желании можно изготовить для этого приемника дополнительные усилители высокой и низкой частоты.

В этом случае значительно улучшится избирательность и чувствительность устройства, а самое главное – вы сможете слушать радиопрограммы через динамик. Кстати, всю конструкцию вы можете собрать в корпусе от компьютерных колонок. В этом случае полностью отпадет необходимость в изготовлении дополнительного усилителя низкой частоты. Но с другой стороны, зачем портить такой девайс простейшим детекторным приемником?

Лучше соберите качественный приемник, работающий в диапазоне FM. Для этой цели можно использовать буквально одну микросхему и не более 5 элементов

Стоит обратить внимание на то, что прием в этом диапазоне намного качественнее, а самое главное — здесь работает большое количество станций

Основы радиоприема

Эта конструкция очень простая, ее сможет повторить даже первоклассник. Принцип работы устройства достаточно прост, на любой схеме приведены все элементы, которые встречаются в конструкции. При изготовлении такого радио своими руками нужно помнить о том, как формируется сигнал радиостанции.

Существует два вида сигналов, которые излучает любая радиостанция при работе в диапазоне АМ:

Несущий – задается генератором определенная частота. При этом создается своеобразный фон.
Модуляция – это сигнал, который создается музыкой, голосом, любыми звуками.

Эти два сигнала накладываются друг на друга. И в итоге слушатель при настройке на частоту станции может без лишних помех воспринять информацию, которая передается.

Ограничитель и счетный детектор

Последний каскад УПЧ — ограничитель, от первых двух его отличает пониженное напряжение питания и малое напряжение смещения на управляющей сетке 1 В. Из-за такого режима и достаточно сильного сигнала, приходящего на вход (до нескольких вольт), каскад работает практически в ключевом режиме с сеточным током. Наличие последнего нам удобно как источник отрицательного напряжения, пропорционального величине сигнала, которое используется для индикатора настройки и АРУ.

То есть при наличии сеточного тока происходит отсечка положительных полуволн сигнала и с сетки можно снять отрицательное напряжение. А ключевой режим дает практически меандр на выходе с амплитудой примерно 70 В. Ограничитель, помимо прочего, позволяет подавить паразитную амплитудную модуляцию, что положительно сказывается на качестве звучания.

Затем следует формирователь импульсов. Он состоит из конденсатора и двух диодов. Через один диод конденсатор заряжается, а через второй идет разряд на резистор. Так как емкость конденсатора мала, то за время одного импульса конденсатор успевает полностью зарядиться (восходящий фронт), а затем полностью разрядиться (нисходящий фронт). За счет этого и достигается формирование импульсов примерно одинаковой длительности. Форма этих импульсов, конечно, далека от меандра и больше похожа на пилу, которую я завсегда смогу отличить от сойки, когда ветер южный, а погода — ясная.

Если усложнить схему, можно получить импульсы более приглядной формы, но профит от этого небольшой. Далее эти импульсы поступают на RS ФНЧ, похожий на тот, что был на выходе смесителя, только у этого фильтра частота среза ниже. И на его выходе мы имеем желанный аудиосигнал, а остаточные пульсации с частотой ПЧ отфильтруются полосой пропускания первого каскада УЗЧ. Во всяком случае, на осциллограммах сигнала на сетке оконечного каскада УЗЧ их не видно.

УЗЧ

Особо расписывать УЗЧ не вижу смысла, так как он выполнен по типичной схеме, которых в интернете великое множество. Схема совершенно обычная: предусилитель на триодной части 6Ф5П и оконечный каскад на пентодной части ее же. Почему именно 6Ф5П? Потому что у меня был трансформатор ТВЗ-1-9, который рассчитан на работу с лампами 6П14П и 6Ф5П. В сущности, усилитель может быть любой, детектор на выходе дает сигнал до нескольких вольт, а этого вполне достаточно, чтобы раскачать УЗЧ. Ориентировочная мощность моего усилителя составляет 3 Вт, этого хватает для наглядной демонстрации работы приемника.

Изготовление шасси

Шасси приёмника
Панель шкалы
Горизонтальная дощечка шасси
Крепежные отверстия

Разновидности модельного ряда

Каждый, кто решил соорудить антенну для FM радио своими руками, должен понимать, что основная задача такого устройства состоит в том, чтобы улавливать транслируемый сигнал, усиливать его и передавать на вход используемого приёмника. В зависимости от требуемого диапазона, итоговый агрегат может отличаться не только типом конструкции, но и габаритами. Опытные специалисты утверждают, что современный рынок располагает огромным разнообразием антенн, а некоторые из них можно смело назвать сложнейшими инженерными сооружениями, которые могут занимать до нескольких тысяч квадратных метров.

В стандартной модели приёмное устройство может быть оснащено универсальным проводником, который подвешен над поверхностью земли на защитных изоляторах. Те электромагнитные волны, которые пересекают такой агрегат, наводят в нём переменное напряжение высокой частоты и передают его на вход радиоприёмника. Конечное устройство усиливает сигнал, за счёт чего из него выделяется специфическая низкочастотная составляющая, а сам пользователь слышит качественный звук.

Простейший радиоприемник с усилением

В рассмотренной конструкции простейшего радиоприемника нельзя применять низкоомные наушники, сопротивление нагрузки напрямую определяет уровень передаваемой мощности. Давайте сначала улучшим характеристики, пользуясь помощью резонансного контура, затем дополним простейший радиоприемник батарейкой, создав усилитель низкой частоты:

Избирательный контур состоит из конденсатора, индуктивности. Журнал рекомендует в простейший радиоприемник включить переменный конденсатор диапазона подстройки 25 – 150 пФ, индуктивность необходимо изготовить, руководствуясь инструкцией. Ферромагнитный стержень диаметром 8 мм обматывается равномерно 120 витками, захватывающими 5 см сердечника. Подойдет медный провод, покрытый лаковой изоляцией, диаметром 0,25 – 0,3 мм. Приводили читателям адрес ресурса, где посчитаете индуктивность, вводя цифры. Аудитории доступно самостоятельно найти, пользуясь Яндексом, вычислить, количество мГн индуктивности. Формулы подсчета резонансной частоты также общеизвестны, следовательно, можно, оставаясь у экрана, представить канал настройки простейшего радиоприемника. Обучающее видео предлагает изготовить переменную катушку. Необходимо внутри каркаса с намотанными витками проволоки выдвигать, вдвигать сердечник. Положения феррита определяет индуктивность. Диапазон посчитайте, воспользовавшись помощью программы, умельцы Ютуба предлагают, наматывая катушку, каждые 50 витков делать выводы. Поскольку отводов порядка 8-ми, делаем вывод: суммарное число оборотов превышает 400. Индуктивность меняете скачкообразно, точную подстройку ведете сердечником. Добавим к этому: антенна для радиоприемника развязывается с остальной схемой конденсатором емкостью 51 пФ.

Второй момент, который нужно знать, это то, что в биполярном транзисторе также имеются p-n-переходы, и даже два. Вот коллекторный как раз и уместно использовать вместо диода. Что касается эмиттерного перехода, то заземляется. Затем на коллектор прямо через наушники подается питание постоянным током. Рабочая точка не выбирается, поэтому результат несколько неожиданный, понадобится терпение, пока устройство радиоприемника будет доведено до совершенства. Батарейка тоже в немалой степени влияет на выбор. Сопротивление наушников считаем коллекторным, которое задает крутизну наклона выходной характеристики транзистора. Но это тонкости, например, резонансный контур тоже придется перестроить. Даже при простой замене диода, не то что внедрении транзистора. Вот почему рекомендуется вести опыты постепенно. А простейший радиоприемник без усиления у многих вовсе не будет работать.

А как сделать радиоприемник, который бы допускал использование простых наушников. Подключите через трансформатор, наподобие того, что стоит в абонентской точке. Ламповый радиоприемник отличается от полупроводникового тем, что в любом случае требует питания для работы (накал нитей).

Вакуумные приборы долго выходят на режим. Полупроводники готовы сразу же принимать. Не забывайте: германий не терпит температур выше 80 градусов Цельсия. При необходимости предусмотрите охлаждение конструкции. На первых порах это нужно, пока не подберете размер радиаторов. Используйте вентиляторы из персонального компьютера, процессорные кулеры.

Тройной квадрат

Тройной квадрат, он же антенна Сотникова (нестандартным радиоприборам принято давать название по имени изобретателя или популяризатора), состоит из трех квадратных рамок переменного периметра:

директора;
вибратора – именно с него снимается принятый сигнал;
рефлектора.

Эта антенна – развитие принципов, заложенных в конструкции волнового канала, однако она гораздо проще в изготовлении. Внешне выглядит как три постепенно уменьшающихся в размерах квадрата, закрепленных на общих поперечинах так, чтобы их ось смотрела в направлении источника сигнала.

Если коротко, то собирается она из стальной или медной проволоки следующим образом:

Выгибаются три основных квадрата и перемычки между ними. При необходимости можно сразу выгнуть весь зигзаг в сборе по прилагаемому чертежу.
Стыки спаиваются между собой.
В расщеп вибратора (там, где проволока соединяется концами) впаивается зачищенный конец коаксиального кабеля на 75 Ом.

Преимущества:

Высокая чувствительность. Это неплохое устройство дальнего действия для приема слабого сигнала с большого расстояния.
Технологичность. Если изгибать ее из единого куска проволоки, то пайка понадобится лишь для подсоединения кабеля и стыков.
Есть возможность подключения усилителя, превращающего конструкцию в активную антенну, идеальную для дачи или загородного дома.

Недостатки:

Не самая удачная диаграмма направленности. Даже небольшой изгиб проволоки приводит к тому, что начинаются потери в мощности принятого сигнала.
Крайняя узконаправленность. Тройной квадрат охватывает не более 10 каналов по старой разметке, поэтому при сильном расхождении мультиплексов по частоте придется либо делать две антенны (и решать проблемы согласования), либо жертвовать чувствительностью.
Чтобы получить все плюсы от дальнобойности этой антенны, нужен точный расчет (в идеале – до миллиметра).

Изготовление шасси

Шасси приёмника

Панель шкалы

Горизонтальная дощечка шасси

Крепежные отверстия

Подробности

Заземление для детекторного приемника

Антенна представляет собой «плюсовой» провод питания, а заземление – «минусовой». Без заземления работать приемник просто не будет. Если нет возможности устроить качественное заземление, то можно конечно воспользоваться батареями или водопроводными трубами (если, конечно, они не из пластика), а так же нулевым выводом в розетках. Последний вариант крайне опасный, поэтому тщательно проверяйте, где находиться фаза, иначе рискуете получить поражение электрическим током. Зато заземление через «ноль» розетки дает возможность получить прибор с повышенной чувствительностью и избирательностью.

Если планируете заземляться через батареи или водопроводные трубы, то стоит предварительно стереть с них слой декоративного покрытия, который будет мешать эффективной работе.

В качестве заземления может выступать и простой отрезок трубы или арматуры до метра в длину, забитый в землю. Аналогичным эффектом будет обладать железная плита, закопанная в землю на глубину от полуметра, при этом, чем больше металлической поверхности, тем лучше. В целом, для заземления можно использовать любой металлический предмет, закопанный или надежно закрепленный в земле.

Создание колебательного контура

После того, как вы соорудили антенну и организовали заземление для устройства можно переходить к созданию самого приемника. Первое, что необходимо создать – это колебательный контур. Он представляет собой катушку индуктивности и конденсатор, которые подключены параллельным соединением. Эти элементы помогают настроить приемник в резонанс с антенной

При этом важно, чтобы конденсатор был переменным. Для этого можно использовать воздушный или бумажный диэлектрики

На катушку наматывается тот же тип провода, который использовался при создании антенны. Намотать придется как минимум 100 витков при оправке с диаметров в 3-5 см. Для того, чтобы расширить диапазон принимаемых частот необходимо делать отводы после каждого 25 витка. Наматывать провод необходимо виток к витку, при этом следить за тем, чтобы напряжение провода было достаточным. Для надежной фиксации проволоки на катушке сверху ее можно покрыть эпоксидной смолой.

Сборка устройства

Детекторный приемник состоит из:

катушки индуктивности,
переменного и постоянного конденсатора (лучше использовать такие, которые изготавливаются из бумаги или фольги, чем керамические),
полупроводникового диода типа Д9 (можно заметить на диод любого другого типа, главное, чтобы он был на основе кристалла кремния и высокочастотным),
Высокоомных наушников,
Средств коммутации – зажимы- крокодилы, гнезда, штекеры и т.д.

Собрать все эти элементы не сложно, можно обойтись даже без пайки. Достаточно воспользоваться самой простой схемой сборки детекторного приемника.

Сборка дополнительного усилителя для низких частот

Предыдущие шаги дали нам возможность собрать простейший усилитель, которые позволяет слушать радио только с использованием наушников. Для того, чтобы детекторный приемник начал вещать через громкоговоритель, необходимо его усовершенствовать. Можно установить дополнительный разъем 3.5 мм и подключить через штекер колонки. Но, если колонки отсутствуют, то можно соорудить небольшой усилитель, работающий на микросхеме

Можно выбрать усиленные сборки TDA2003, 2005, важно, чтобы у них было однополярное питание

Дополнительно стоит установить и усилитель высокой частоты, он поможет увеличить амплитуду сигнала без потери его формы. Изготовить его можно так же как и усилитель низких частот на одном транзисторе. Стоит отдать предпочтение полевым транзисторам.

Установка блока питания

Надеюсь, что эта статья поможет вам осуществить детскую или уже не детскую мечту, и собрать своими руками радиоприемник. Тем более, что это от вас не потребуется каких-то дефицитных деталей, организации рабочего места, да и сами детали конструкции в любой момент могут быть усовершенствованы и заменены на более подходящие.