Как сделать громкоговорящий детекторный приемник
Простейший вариант громкоговорящего детекторного приемника
Первый опыт автора в этой области был проведен почти четверть века назад. С совершенно другими целями, для работы любительской радиостанции в диапазоне 160 м, от собственного балкона к крыше соседнего, более высокого, дома была протянута антенна «наклонный луч» длиной около 60 м. Наводок на нее сигналов радиовещательных станций нельзя было не заметить (вольты!), и тогда, ради курьеза, был собран простейший детекторный приемник по «классической» схеме. К нему подсоединялась через выходной трансформатор АС от проигрывателя «Аккорд» с одним четырехваттным динамиком. Комната была «озвучена», и некоторое время приемник удивлял друзей и знакомых.
Рис. 1. Простейший громкоговорящий детекторный приемник.
Интерес к теме возродился в недавние годы, в связи с освоением огородного участка, где не было электросети (северо-запад Московской области, недалеко от Солнечногорска). Схема использовавшегося там простейшего детекторного приемника показана на рис. 1. В нем уже нет КПЕ, но способ регулирования связи с детектором еще не был придуман. Колебательный контур образован емкостью антенны и двумя последовательно соединенными катушками L1 и L2, в качестве которых использовались ДВ катушки магнитных антенн от портативных приемников. Марка их не имеет значения, поскольку все указанные катушки примерно одинаковы. Две катушки нужны лишь для увеличения общей индуктивности контура при настройке на частоту самой длинноволновой радиостанции 153 кГц. Настраивался контур перемещением ферри-товых стержней внутри катушек, причем диапазон перестройки получился весьма широким.
Выходной трансформатор типа ТВЗ от старого лампового телевизора, динамическая головка типа ЗГД-1 с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом. Головка была закреплена на большом листе оргалита, поставленном в угол комнаты. Для количественных оценок приема последовательно в цепь детектора включался авометр Р1 типа Ц4317. В режиме вольтметра постоянного тока этот прибор измерял продетектированное напряжение на «холостом ходу», поскольку цепь первичной обмотки выходного трансформатора оказывалась практически разомкнутой высоким внутренним сопротивлением прибора. Звук при этом, конечно, пропадал. Переключив прибор в режим миллиамперметра, можно было измерить продетектированный ток, не нарушая работы приемника.
Внутреннее сопротивление прибора в этом режиме мало, и его подключение нисколько не уменьшает громкость звука. По прибору удобно производить и точную настройку на частоту радиостанции, а также следить за условиями прохождения радиоволн, сравнивая показания в различные часы и дни (например, после дождя и в сухую погоду). По окончании измерений прибор можно отключить, а блокировочный конденсатор С1 замкнуть.
Легко заметить, что блокировочный конденсатор не шунтирует первичную обмотку трансформатора. Сделано это специально, поскольку практические испытания приемника показали, что без конденсатора он звучит лучше и имеет более острую настройку на радиостанции. Теперь-то нам ясно, что без цепи согласования детектор с блокировочным конденсатором слишком сильно шунтирует контур. При отсутствии конденсатора детектор связан по высокой частоте с контуром лишь через междувитковую емкость трансформатора, которая в какой-то мере и выполняет роль согласующей цепи.
В публикации о приемнике высказывалось предположение, что приемник сыграет и роль охраны. Поставленный у входной двери садового домика, он, по ожиданиям автора, будет отпугивать воров тихой музыкой, создавая впечатление, что хозяева дома.
Рис. 2. Антенна громкоговорящего приемника
Теперь можно определенно сказать, что расчет не оправдался: из-за участившихся краж овощей с огорода домик пришлось разобрать и вывезти, а участок бросить. Может быть потому, что в огороде музыки слышно не было?
Детекторные приемники для УКВ (FM) диапазона
Понятие детекторный приемник прочно ассоциируется с громадными антеннами и радиовещанием на длинных и средних волнах. В публикуемой статье автор приводит экспериментально проверенные схемы детекторных УКВ приемников, предназначенных для прослушивания передач УКВ ЧМ станций.
Прямой видимости антенн радиоцентра не было. Как же передача с ЧМ могла приниматься на амплитудный детектор? Последующие расчеты и эксперименты показывают что это вполне возможно и совершенно не зависит от самого приемника.
Простейший портативный детекторный УКВ приемник делается точно так же, как индикатор поля, только вместо измерительного прибора надо включить высокоомные головные телефоны Имеет смысл предусмотреть и регулировку связи детектора с контуром, чтобы подбирать ее по максимальной громкости и качеству приема
Простейший детекторный УКВ приемник
Схема приемника, отвечающего этим требованиям, показана на рис. 1 Она очень близка к той, по которой был выполнен приемник, упоминавшийся выше и позволивший обнаружить саму возможность детекторного приема. Добавлен лишь контур УКВ диапазона.
Рис. 1. Принципиальная схема простейшего детекторного УКВ приемника.
Устройство содержит штыревую телескопическую антенну WA1, непосредственно связанную с контуром L1 С1, настраиваемым на частоту сигнала. Антенна здесь также является элементом контура, поэтому для выделения максимальной мощности сигнала надо регулировать как ее длину, так и частоту настройки контура. В ряде случаев, особенно при длине антенны, близкой к четверти длины волны, ее целесообразно подключить к отводу контурной катушки, а положение отвода подобрать по максимальной громкости.
Связь с детектором регулируется подстроечным конденсатором С2. Собственно детектор выполнен на двух высокочастотных германиевых диодах VD1 и VD2. Схема полностью тождественна схеме выпрямителя с удвоением напряжения, однако продетектированное напряжение удваивалось бы лишь при достаточно большой емкости конденсатора связи С2, но нагрузка на контур была бы чрезмерной, а его добротность низкой. В результате понизились бы напряжение сигнала в контуре и громкость звука
В нашем же случае емкость конденсатора связи С2 невелика и удвоения напряжения не происходит. Для оптимального согласования детектора с контуром емкостное сопротивление конденсатора связи должно равняться среднему геометрическому между входным сопротивлением детектора и резонансным сопротивлением контура. При этом условии в детектор отдается максимальная мощность высокочастотного сигнала, соответствующая и максимальной громкости.
Катушка L1 бескаркасная, она содержит 5 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,6-1 мм, намотанных на оправке диаметром 7. 8 мм. Подобрать необходимую индуктивность можно, растягивая или сжимая витки при настройке.
Конденсатор переменной емкости (КПЕ) С1 лучше всего использовать с воздушным диэлектриком, например, типа 1КПВМ с двумя-тремя подвижными и одной-двумя неподвижными пластинами. Его максимальная емкость невелика и может составлять 7-15 пФ. Если пластин больше (соответственно и емкость больше), целесообразно либо удалить часть пластин, либо включить последовательно с КПЕ постоянный или подстроечный конденсатор, уменьшив, таким образом, максимальную емкость. В качестве С1 подойдут также малогабаритные конденсаторы “плавной настройки’’ от транзисторных приемников с КВ диапазоном.
Диоды VD1 и VD2, кроме указанных на схеме, могут быть типов ГД507Б, Д18, Д20 Блокировочный конденсатор С3 керамический, емкость его некритична и может иметь значение колебаться от 100 до 4700 пФ.
Налаживание приемника несложно и сводится к настройке контура конденсатором С1 на частоту станции и регулировке связи конденсатором С2 до получения максимальной громкости. Настройка контура при этом неизбежно изменится, поэтому все операции надо провести последовательно несколько раз, одновременно выбирая и наилучшее место для приема.
Оно, кстати, совсем необязательно должно совпадать (и скорее всего, не будет) с тем местом, где максимальна напряженность поля. Об этом следует поговорить подробнее и объяснить, наконец, почему вообще этот приемник может принимать сигналы с ЧМ.
Интерференция и преобразование ЧМ в АМ
Если контур L1С1 нашего приемника настроить так, чтобы несущая ЧМ сигнала попала на скат резонансной кривой, то ЧМ будет преобразовываться в АМ Посмотрим, какова для этого должна быть добротность контура. Полагая полосу пропускания контура равной удвоенной девиации частоты, получаем Q = fo/2*f = 700 как для верхнего, так и для нижнего УКВ диапазонов.
Реальная добротность контура в детекторном приемнике будет, вероятно, меньше из-за невысокой собственной добротности (порядка 150. 200) и шунтирования контура и антенной, и входным сопротивлением детектора. Тем не менее слабое преобразование ЧМ в АМ возможно, и, таким образом, приемник будет еле-еле работать, если его контур слегка расстроить вверх или вниз по частоте.
Даже в зоне прямой видимости кроме прямого луча к антенне приходит несколько отраженных. Суммарный сигнал зависит как от амплитуд, так и от фаз складывающихся компонент.
Два сигнала складываются, если они в фазе, т. е. разность их путей кратна целому числу длин волн, и вычитаются, если они в противофазе, когда разность их путей составляет то же число длин волн плюс еще пол волны. Но ведь длина волны, как и частота, изменяется при ЧМ! Будет изменяться и разность хода лучей, и их относительный сдвиг фаз. Если разность хода велика, то даже небольшое изменение частоты приводит к значительным сдвигам фаз. Элементарный геометрический расчет приводит к соотношению:
Теперь легко сосчитать, что для получения полной АМ двухлучевого ЧM сигнала достаточна разность хода лучей около километра. Если разность хода меньше, то пропорционально уменьшится и глубина АМ. Ну, а если больше?
Тогда за один период модулирующего звукового колебания суммарная амплитуда интерферирующего сигнала несколько раз пройдет через максимумы и минимумы, и искажения при преобразовании ЧM в АМ окажутся чрезвычайно сильными, вплоть до полной неразборчивости звукового сигнала при приеме на АМ детектор.
Всегда лучше использовать направленную антенну, поскольку она увеличивает прямой сигнал и ослабляет отраженные, приходящие с других направлений.
Лишь в нашем случае самого простого детекторного приемника интерференция сыграла полезную роль и позволила прослушать передачу, но передача может быть слышна слабо или с большими искажениями не везде, а лишь в отдельных местах. Этим и объясняются периодические изменения громкости приема в Терлецком парке.
Детекторный с частотным детектором
Радикальный способ улучшения приема состоит в использовании частотного детектора вместо амплитудного. На рис. 2 показана схема портативного детекторного УКВ приемника с простым частотным детектором, выполненным на одном высокочастотном германиевом транзисторе УТ1.
Применение германиевого транзистора обусловлено тем, что его переходы открываются при пороговом напряжении около 0,15 В, что позволяет детектировать довольно слабые сигналы. Переходы кремниевых транзисторов открываются при напряжении около 0,5 В, и чувствительность приемника с кремниевым транзистором получается значительно ниже.
Рис. 2. Детекторный УКВ приемник с частотным детектором.
Колебания в нем, благодаря индуктивной связи, сдвинуты по фазе на 90° относительно колебаний во входном контуре. С отвода катушки L2 сигнал подается на эмиттер транзистора. В коллекторную цепь транзистора включены блокировочный конденсатор С3 и высокоомные телефоны BF1.
Транзистор открывается, когда на его базе и эмиттере действуют положительные полуволны сигнала, причем мгновенное напряжение на эмиттере больше. При этом в его коллекторной цепи через телефоны проходит продетектированный и сглаженный ток. Но положительные полуволны перекрываются лишь частично при сдвиге фаз колебаний в контурах на 90°, поэтому продетектированный ток не достигает максимального значения, определяемого уровнем сигнала.
При ЧМ, в зависимости от отклонения частоты, сдвиг фазы также изменяется, в соответствии с фазочастотной характеристикой (Ф4Х) контура L2С2. При отклонении частоты в одну сторону сдвиг фазы уменьшается и полуволны сигналов на базе и эмиттере перекрываются больше, в результате чего продетектированный ток возрастает.
При отклонении частоты в другую сторону перекрытие полуволн уменьшается и ток падает. Так происходит частотное детектирование сигнала.
Так же, как и предыдущий, приемник собран в небольшом корпусе, из которого кверху выдвигается телескопическая антенна, а снизу расположены гнезда телефонов. На переднюю панель выведены ручки обоих КПЕ. Эти конденсаторы не следует объединять в один блок, поскольку, настраивая их раздельно, удается получить и большую громкость, и лучшее качество приема.
Индуктивность катушек подбирается сжиманием и растягиванием витков так, чтобы хорошо слышимые УКВ станции оказались в середине диапазона перестройки соответствующего КПЕ. Расстояние между катушками в пределах 15. 20 мм (оси катушек параллельны) подбирают подгибанием их выводов, припаянных к КПЕ.
С описанным приемником можно провести массу занимательных экспериментов, исследуя возможность детекторного приема на УКВ, особенности прохождения волн в условиях городской застройки и т. д. Не исключены и эксперименты по дальнейшему усовершенствованию приемника.
Однако качество звука при приеме на высокоомные головные телефоны с жестяными мембранами оставляет желать лучшего. В связи со сказанным, был разработан более совершенный приемник, обеспечивающий лучшее качество звука и позволяющий использовать различные наружные антенны, соединенные с приемником фидерной линией.
Приемник с питанием от энергии поля
Экспериментируя с простым детекторным приемником, неоднократно пришлось убеждаться, что мощность продетектированного сигнала достаточно велика (десятки и сотни микроватт) и могла бы обеспечить довольно громкую работу телефонов.
Вообще говоря, несимметричное подключение фидера ко входному контуру уменьшает помехоустойчивость антенно-фидерной системы, но, учитывая низкую чувствительность приемника, здесь это не имеет особого значения.
Есть общеизвестные способы симметричного подключения фидера с использованием катушки связи или симметрирующего трансформатора. В условиях автора петлевой диполь был выполнен из обычного монтажного провода в изоляции и размещен на балконе, в месте с максимальной напряженностью поля. Длина фидера не превышала 5 м. При столь незначительных длинах потери в фидере пренебрежимо малы, поэтому с успехом можно применить телефонный провод.
Входной контур L1С1 настроен на частоту сигнала, и выделяющееся на нем высокочастотное напряжение выпрямляется амплитудным детектором, выполненным на высокочастотном диоде VD1. Поскольку при ЧМ амплитуда колебаний неизменна, требований к сглаживанию выпрямленного постоянного напряжения практически никаких нет.
Тем не менее чтобы снять возможную паразитную АМ сигнала при многолучевом распространении (см. выше рассказ об интерференции), емкость сглаживающего конденсатора С4 выбрана значительной. Выпрямленное напряжение служит для питания транзистора VT1, а для контроля потребляемого тока и одновременной индикации уровня сигнала служит стрелочный индикатор РА1.
Рис. 3. Схема УКВ приемника с питанием от энергии поля.
В коллекторную цепь транзистора включена первичная обмотка выходного трансформатора Т1, служащего для согласования высокого выходного сопротивления транзистора с низким сопротивлением телефонов. С приемником можно использовать высококачественные стереотелефоны ТДС-1 или ТДС-6. Оба телефона (левого и правого каналов) соединяют параллельно.
Конструкция приемника может быть самой разной, но необходима передняя панель с установленными на ней КПЕ С1 и С2 (их снабжают отдельными ручками настройки) и кнопкой SB1. Чтобы движения рук не влияли на настройку контуров, панель желательно сделать металлической или из фольгированного материала.
Она же может служить и общим проводом приемника. Роторы КПЕ должны иметь хороший электрический контакт с панелью. Разъемы антенны и телефонов Х1 и Х2 можно установить как на той же передней панели, так и на боковых или задней стенках корпуса приемника. Его размеры целиком зависят от имеющихся в распоряжении деталей Скажем несколько слов о них.
Катушки L1 и L2 бескаркасные, намотаны на оправках диаметром 8 мм и содержат 5 и 7 витков соответственно. Длина намотки 10. 15 мм (регулируют при настройке).
Провод ПЭЛ 0,6. 0,8 мм, но лучше использовать посеребренный, особенно для катушки L2. Отводы сделаны от 1 витка к электродам транзистора и от 1,5 витков к антенне.
В качестве VT1 подойдет любой германиевый транзистор с граничной частотой не ниже 400 МГц. При использовании р-п-р транзистора, например, ГТ313А полярность включения стрелочного индикатора и диода следует изменить на обратную. Диод может быть любым германиевым, высокочастотным.
Для приемника годится любой индикатор с током полного отклонения 50-150 мкА, например, стрелочный индикатор уровня записи от магнитофона.
Налаживание приемника сводится к настройке контуров на частоты хорошо слышимых радиостанций, подбору положения отводов катушек по максимальной громкости и качеству приема, а также связи между катушками. Полезно подобрать и резистор R1, тоже по максимальной громкости.
С описанной антенной на балконе приемник обеспечивал высококачественный прием двух станций с наиболее мощным сигналом при расстоянии до радиоцентра не менее 4 км и при отсутствии прямой видимости (загораживали дома). Коллекторный ток транзистора составлял 30. 50 мкА.
Разумеется, возможные конструкции детекторных УКВ приемников не ограничиваются описанными. Напротив, их следует рассматривать лишь как первые опыты в этом интересном направлении. Если применить эффективную антенну, вынесенную на крышу и направленную на интересующую радиостанцию, можно получить достаточную мощность сигнала даже на значительном удалении от радиостанции.
Это открывает весьма заманчивые перспективы высококачественного приема на головные телефоны, а в некоторых случаях, возможно, удастся получить и громкоговорящий прием. Усовершенствование самих приемников возможно при использовании более эффективных схем детектирования и высокодобротных объемных, в частности, спиральных резонаторов в качестве колебательных контуров.
Детекторный приемник
Полевой транзистор вместо диода
На схеме изображен вариант детекторного приёмника с синхронным детектором на полевом транзисторе.
Затвор полевого транзистора подключен ко всему контуру. Сопротивление цепи затвора чрезвычайно велико и совершенно не нагружает контур, поэтому на нем может развиваться весьма значительное напряжение высокой частоты сигнала — 0.5…3 В. Конденсатор СЗ — обычный блокировочный, он сглаживает высокочастотные пульсации тока после ключа Конденсатором фильтра служит разделительный конденсатор С4 — он заряжается положительными импульсами тока, после чего ток из контура в режиме несущей при немодулированном сигнале вообще перестает потребляться. Контур оказывается ненагруженным, его добротность — большой, а селективность — высокой, Иное дело при
модуляции: когда напряжение на контуре возрастает, по цепи ключ —телефоны протекает ток «дозарядки» конденсатора (положительная полуволна звукового сигнала). Когда же напряжение на контуре уменьшается, конденсатор С4 через ключ и телефоны разряжается на контур, подпитывая контур синфазными импульсами тока (отрицательная полуволна звукового сигнала). Таким образом, на несущей сигнала энергия из контура не потребляется и постоянного тока в телефонах нет, а происходит перекачка энергии из контура в конденсатор и обратно в соответствии со звуковыми колебаниями. При этом потребляется только энергия спектра частот боковых полос сигнала, и она переходит в энергию звука в телефонах.
Приемник «не терпит» неточной настройки — пик АЧХ должен образовываться на несущей. Если же пик окажется на боковой полосе, то он будет появляться лишь при глубокой модуляции, поднимет одну из боковых частот, что приведет к сильным искажениям звукового сигнала. Но это вовсе не значит, что надо настраиваться с точностью до нескольких герц, надо только, чтобы несущая попала на вершину довольно пологой АЧХ нагруженного контура, затем пик вытянется автоматически на несущей сигнала.
Транзистор должен открываться и закрываться при напряжении на затворе, близком к нулевому. Его надо подобрать по сопротивлению канала при нулевом напряжении на затворе. Оно измеряется авометром между выводом стока и всеми остальными выводами, соединенными вместе. К стоку должен присоединяться тот вывод авометра, на котором положительное напряжение (при измерении токов и напряжений этот вывод отрицательный!). С высокоомными телефонами хорошо работают транзисторы с сопротивлением канала в десятки кОм, а с низкоомными — около 1…2 кОм. Если же сопротивление канала очень велико или очень мало, то такой транзистор не подходит — его напряжение «отсечки” составляет несколько вольт и он либо всегда будет закрыт, либо всегда открыт — приема не будет. Полевые транзисторы с изолированным затвором легко пробиваются и выходят из строя от статического электричества, поэтому следует соблюдать все правила обращения с ними: перемыкать выводы при монтаже, паяльник соединить с общим проводом приемника и через резистор 100 кОм с браслетом на руке оператора.
Из транзисторов серии КП305 подойдут экземпляры с буквенными индексами А, Б и Д, имеющие нулевое или небольшое положительное напряжение отсечки. Экспериментируя, автору удалось получить на контуре большое напряжение несущей.
Положение отвода катушки (в пределах 1/4…. 1/20 от общего числа витков) подбирают вплоть до получения максимальной громкости и качества звучания. Можно использовать и катушку связи, соблюдая направление ее намотки (при перемене выводов катушки связи изменяется и полярность зарядки конденсатора С4). Его ёмкость на схеме указана для высокоомных телефонов. Для низкоомных ёе надо увеличить до 22…50 мкФ.
Полезно пропорционально увеличить и ёмкость СЗ. При использовании низкоомных телефонов отвод делается ближе к заземленному выводу катушки. Настройка ведётся конденсатором С1 и ферритовым стержнем катушки.
Приемник работал несколько громче обычного детекторного, зато селективность его оказалась намного выше. Например, радиостанции на частотах 846 и 873 кГц прослушивались раздельно, чего нельзя было добиться с обычным детекторным приемником, поскольку сигналы второй станции были намного сильнее.
Источник: В.Поляков Эксперименты с синхронным детектированием. — Радио, 2001, №4, с.20-22.
Детекторный приёмник — приёмник, не имеющий усилительных элементов и работающий исключительно на энергии принимаемого радиосигнала, предназначен только для приема амплитудно-модулированных (АМ) сигналов.
Детекторный приемник, как правило, состоит из антенны (WA1), заземления, колебательного контура (L1 и C1), диодного детектора (VD1), фильтра НЧ (С2), высокоомного динамика (BF1).
Настройка приёмника на частоту радиостанции производится изменением индуктивности контурной катушки или ёмкости конденсатора, причем конденсатор может отсутствовать, его роль в этом случае выполняет ёмкость антенны.
Даже для приёма мощных радиостанций детекторный приёмник требует, как можно более длинной и высоко подвешенной антенны, а также обязательно заземление. Этим в большой степени определяется чувствительность приёмника. Избирательность детекторного приёмника относительно невысока и полностью зависит от добротности колебательного контура.
Простейший приемник, изображённый на Рис.1, можно сделать из следующих деталей:
Подробнее о сборке и экспериментах с данным приёмником можно прочитать в книге Борисова В. Г. «ЮНЫЙ РАДИОЛЮБИТЕЛЬ»
Важное замечание! Для работоспособности любого детекторного приёмника решающее значение играет антенна, заземление и погодные условия. Как правило, антенна – провод несколько десятков метров, подвешенный как можно выше над землёй. К тому же, при приближении грозового фронта, внешняя антенна подлежит обязательному заземлению. Наилучший приём в диапазонах СВ и ДВ обеспечивается после захода солнца в безоблачную погоду – связано со свойствами распространения радиоволн.
Что можно поймать на детекторный приёмник?
К сожалению, по причине прекращения вещания в России (на момент написания статьи), на русском языке ничего поймать нельзя, особенно в городских условиях. В связи с этим, огромное количество простых приёмников (и схем таких приёмников) оказалась не у дел. Доступно, разве что, несколько арабских и европейских станций.
Ниже приводятся несколько схем интересных детекторных приёмников.
Громкоговорящий детекторный приёмник
Данная схема несколько нестандартна. Здесь в качестве детектора используются 2 транзистора, включенных по схеме двухполупериодного преобразователя.
Колебательный контур приемника образуют обмотки Ia или Ib и конденсатор переменно ёмкости С1. В положении «1» переключателя S1 перекрывается диапазон частот 140-880 кГц, в положении «2» — 270 – 1600 кГц.
Трансформатор Тр1 приёмника выполнен на ферритовом стержне согласно приведённой схеме. Обмотка Ia содержит 125 витков ПЭВ-2 0,18 с отводами от 20-го и 48-го витков, считая от вывода «1», обмотка Ib – 36 витков ПЭВ-2 0,35 с отводами от 7-го, 17-го, 19-го витков, считая от вывода «4». Обмотка II размещена равномерно в двух секциях каркаса и содержит 30 витков провода ПЭВ-2 0,31 с отводом от середины. Обмотки III и IV наматываются на соответствующих половинах обмотки II и содержат по 10 витков провода ПЭВ-2 0,44.
Трансформатор Тр2 выполнен на магнитопроводе Ш8х10 из пермаллоя. Обмотка I содержит 1650 витков провода ПЭВ-2 0,1, обмотка II – 165 витков провода ПЭВ-2 0,59. Также можно использовать любой малогабаритный трансформатор с соответствующим коэффициентом трансформации.
В качестве динамической головки применена 4ГД-8Е (или аналогичная по параметрам).
Транзисторы VT1, VT2 германиевые – ГТ108Г, ГТ109В(Г), ГТ115В (Г, Д), а также другие германиевые любой структуры с коэффициентом передачи тока 100..200. При настройке приёмника возможно потребуется подбирать количество витков обмоток Ia и Ib в зависимости от используемой антенны, а также точнее подбирать их положение на сердечники для обеспечения наибольшей чувствительности и избирательности (параметры обмоток приведены для антенны длиной 20м, расположенной на высоте 18м). В случае искажения звука при приеме мощных радиостанций следует уменьшить до 3000-2000 пФ ёмкость конденсатора С2.
Ниже представлена ещё одна схема громкоговорящего приёмника без дополнительного питания
Катушка L1 намотана проводом ЛЭШО 7×0,07 в один слой на бумажной пропарафинированной гильзе, содержит около 200 витков и подстраивается ферритовым стержнем 1000НН диаметром 8 и длиной 160 мм. Можно применить и любой другой литцендрат, смотанный со старых контурных катушек, а при его отсутствии — провод ПЭЛШО 0,15…0,25, а в крайнем случае — провод ПЭЛ. Не исключено применение готовых магнитных антенн от транзисторных приемников с катушкой диапазона ДВ. Конденсатор С1 — типа КПК-2.
В детекторе из широко распространенных наилучшие результаты дали диоды Д18, хорошо работают ГД507, чуть хуже Д311.
Трансформатор Т1 взят от старого трансляционного громкоговорителя. Он намотан на Ш-образном магнитопроводе сечением 1,5 см2, первичная обмотка содержит 2700 витков ПЭЛ 0,12, вторичная — 90 витков ПЭЛ 0,5. Годятся трансформаторы ТВ3 и ТВК от старых ламповых телевизоров. Первичные обмотки аналогичных трансформаторов использованы и как низкочастотные дроссели L2, L3. Их данные некритичны, необходима лишь индуктивность не менее 6…7 Гн, иначе ухудшится воспроизведение самых нижних звуковых частот. Транзисторы — любого типа низкочастотные германиевые, соответствующей проводимости. Если есть возможность, то полезно подобрать их по одинаковому статическому коэффициенту передачи тока.
Сопротивление громкоговорителя постоянному току — 8 Ом.
Приемник можно наладить за несколько минут. Отсоединив усилитель и подключив высокоомные телефоны к точкам А и В, проверяют работу детекторной секции приемника, определяют наличие мощных радиостанций, если необходимо, подбирают число витков контурной катушки L1. Настройку производят простейшим способом — передвижением ферритового стержня в катушке. Затем, подключив усилитель к приемнику и высокоомный вольтметр постоянного тока параллельно конденсатору С6, настраивают приемник на частоту мощной радиостанции и подбирают ёмкость конденсатора связи С1 по максимуму показаний. Имейте в виду, что напряжение питания нарастает довольно медленно (несколько секунд) из-за большой емкости накопительного конденсатора. Подключив параллельно С2 другой конденсатор ёмкостью несколько тысяч пикофарад и выждав несколько секунд, замечают показания вольтметра. Затем подбирают такую емкость С2, чтобы напряжение упало на 20…30 % из-за возросшего тока покоя транзисторов. В авторском варианте эти значения были 5,5 и 4 В. Больше в приемнике регулировать нечего.
Антенна понадобиться максимально возможной длины (30м и более), и размещенная как можно выше. «Заземлением» могут служить трубы центрального отопления.
Ниже приведена таблица принимаемой автором оригинальной статьи мощности от вещающих в то время радиостанций:
Источник: В.Поляков Громкоговорящий приёмник с мостовым усилителем и питанием «свободной энергией», — Радио, 2001, №12, с.12-13.
Развитие детекторного приёмника
В простейших приемниках (рис. 1,а) колебательный контур сильно нагружается детектором. Хотя при этом громкость и чувствительность остаются вполне приемлемыми, селективность (избирательность) оказывается недостаточной. Из-за низкой добротности контура нередко одновременно прослушиваются две-три станции.
Допустим, что приёмник настроен на среднюю частоту диапазона СВ (1 МГц). Индуктивность катушки L1 — 200 мкГн, ёмкость конденсатора С1 — 120 пФ (типичные значения). Их реактивные сопротивления равны примерно 1,2 кОм, а резонансное сопротивление всего контура в Q раз больше. При конструктивной (без нагрузки) добротности Q = 200 получаем 240 кОм, то есть для диапазона ДВ резонансное сопротивление контура приближается к мегаому.
В то же время входное сопротивление детектора принято считать равным половине сопротивления нагрузки, в качестве которой используют высокоомные головные телефоны с полным сопротивлением на звуковых частотах всего 10… 15 кОм (полное сопротивление телефонов больше указанного на их корпусе из-за индуктивности телефонных капсюлей).
Таким образом значительно шунтируется контур, а его реальная добротность оказывается менее 10 (отношение сопротивления нагрузки к реактивному сопротивлению элементов контура). Ослабляя связь контура с детектором, можно повысить добротность, а следовательно, и селективность. Громкость при этом практически не изменится, поскольку в контуре с большей добротностью возрастает и напряжение сигнала, что в значительной мере компенсирует уменьшение сигнала на детекторе. Связь обычно регулируют подключением детектора к отводу катушки (рис. 1.б) и подбором положения отвода.
Такой приемник работает лучше предыдущего и обладает большей селективностью, но… регулировать связь детектора с контуром не очень удобно, поскольку для этого потребуется изготовить катушку со множеством отводов и регулировка все равно происходит скачками.
Известен способ согласования сопротивлений с помощью ёмкостной связи, при котором ёмкостное сопротивление конденсатора должно равняться среднему геометрическому из согласуемых. В нашем примере (согласуются 240 и 6 кОм) оно составит около 40 кОм, а соответствующая ёмкость — всего 4 пФ! Выходит, что связь можно плавно регулировать обыкновенным подстроечным конденсатором типа КПК или КПМ.
Но конденсатор связи разрывает цепь детекторного диода по постоянному току. Чтобы устранить этот недостаток, можно поставить второй диод (рис. 2). На первый взгляд, получим детектор с удвоением напряжения. На самом деле из-за малой ёмкости конденсатора С2 удвоения нет. Во время отрицательного полупериода колебаний в контуре этот конденсатор заряжается через диод VD1, а при положительном — отдает свой заряд через диод VD2 в нагрузку, т.е. телефоны BF1, зашунтированные блокировочным конденсатором СЗ для сглаживания пульсаций.
Чем меньше ёмкость конденсатора С2, тем меньше заряд и соответственно энергия, отбираемая из контура. Цепь связи вносит в контур и небольшое реактивное (ёмкостное) сопротивление, которое автоматически компенсируется при настройке контура в резонанс с принимаемыми колебаниями сигнала.
В качестве L1 в экспериментальной конструкции этого приемника была использована длинноволновая катушка магнитной антенны, содержащая 240 витков провода ПЭЛ 0,2, намотанных в один слой виток к витку на каркасе диаметром 12 мм. При настройке в каркас катушки вдвигался стержень диаметром 10 мм из феррита 400НН от той же антенны. Диапазон перестройки получился от 200 кГц (при замкнутом конденсаторе С1 и полностью вдвинутом стержне) до 1400 кГц (при удалении стержня и уменьшении ёмкости конденсатора С1).
В приведённой схеме кремниевые диоды (с порогом 0,5 В) работают почти так же хорошо, как германиевые (с порогом 0,15 В). Более того, оказалось возможным подключать к приемнику и низкоомные (50-70 Ом) головные телефоны, что совершенно недопустимо в традиционном варианте. Ёмкость конденсатора связи при этом требуется несколько большая — до 40…50 пФ. Правда, громкость звучания будет меньше из-за значительных потерь на прямом сопротивлении диодов.
На рис.3 показан простейший бесконтурный вариант приёмника (рис. 3). Все детали можно подпаять к выводам телефонов, а антенной может служить полутораметровый отрезок монтажного провода с зажимом “крокодил» на конце для подвески провода к веткам деревьев или другим высоким предметам. Противовесом (вместо заземления) был шнур телефонов, имеющий некоторую ёмкость С на слушателя и далее на землю. Даже в таком примитивном варианте можно прослушать работу ряда наиболее мощных радиостанций.
Ещё одна схема приемника приведена на рис. 4, которая также даёт хороший результат.
Источник: В.Поляков Усовершенствование детекторного приёмника. — Радио, 2001, №1, с.52-53