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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Radio économique. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / réception radio À l'heure actuelle, l'efficacité des récepteurs radio devient de plus en plus importante. Comme vous le savez, de nombreux récepteurs industriels ne sont pas économiques, mais entre-temps, dans de nombreuses localités du pays, les pannes de courant à long terme sont devenues monnaie courante. Le coût des batteries à remplacement fréquent devient également onéreux. Et loin de la « civilisation », un récepteur radio économique est tout simplement nécessaire. L'auteur de cette publication a entrepris de créer un récepteur radio économique avec une sensibilité élevée, capable de fonctionner dans les bandes HF et VHF. Le résultat s'est avéré tout à fait satisfaisant : le récepteur radio est capable de fonctionner à partir d'une seule batterie et n'est que légèrement inférieur en termes de courant de repos à la conception décrite dans [1]. Le récepteur reste opérationnel lorsque la tension d'alimentation chute à 1 V. La sensibilité du récepteur est très élevée - il n'a pas été possible de la mesurer avec précision en raison du manque d'équipement de mesure approprié. Principales caractéristiques techniques
Lors des tests, le récepteur a fonctionné quotidiennement pendant 9 heures à la place du haut-parleur de l'abonné. Lors de l'utilisation d'un élément alcalin de type LR6 "ALCALINE", la durée de fonctionnement augmente plusieurs fois. La durée de vie de ces éléments atteint 5 ans, ce qui les rend pratiques pour une utilisation à long terme. Pour augmenter l'efficacité, le récepteur a dû être optimisé, rendant chacun de ses nœuds aussi économique que possible. Il était clair que la puissance principale de l'alimentation serait consommée par l'amplificateur audiofréquence, et c'est à ce nœud qu'une attention particulière a été accordée. Les tests du boîtier du récepteur SOKOL-404 avec haut-parleur intégré 0.5GD-37 ont montré que pour une écoute individuelle confortable, une puissance de sortie de 1 ... 3 mW est parfois tout à fait suffisante, et pour reproduire un tel signal avec un niveau acceptable qualité, la puissance maximale de l’amplificateur ne doit pas dépasser 30 mW. Pour les petites pièces « calmes », cette valeur peut être réduite de 2 à 3 fois. Bien entendu, il est important de disposer d’un haut-parleur à haut rendement. Les tests montrent que les haut-parleurs avec un diamètre de cône inférieur à 5 cm sont généralement très inefficaces, ce qui les rend inadaptés à un récepteur radio économique. Lors du développement du circuit, certaines caractéristiques du fonctionnement des transistors fonctionnant en modes microcourant ont été déterminées. D'après les formules données dans [2], le transistor à lK = 10 μA a une grande résistance d'émetteur intrinsèque, égale à environ 2,5 kOhm. Avec un tel courant, même avec |h21Э| \u40d 100, la résistance d'entrée d'une cascade assemblée selon un circuit émetteur commun atteint 0,4 kOhm, ce qui permet d'appliquer avec succès l'inclusion complète du circuit oscillant dans le circuit de base du transistor. En revanche, la pente caractéristique du transistor à un tel courant ne dépasse pas XNUMX mA/V, donc, pour obtenir un bon gain, la résistance de charge de la cascade doit être de plusieurs dizaines de kilo-ohms. Si la charge est un circuit oscillant, pour obtenir une résistance résonante plus grande, vous devez choisir une valeur d'inductance plus grande et une valeur de capacité plus petite. Ceci est particulièrement important pour les cascades UHF. Il convient également de garder à l'esprit que les propriétés fréquentielles des transistors à un courant de 10 μA se détériorent plusieurs fois en raison de l'influence des capacités internes du transistor. Par conséquent, pour des cascades économiques, il convient de sélectionner des transistors avec une faible capacité de collecteur et une fréquence de coupure élevée. Le récepteur radio porté à la connaissance des lecteurs est constitué de deux voies AM et FM indépendantes, ce qui a permis de simplifier à l'extrême la commutation des bandes. Il peut sembler que le circuit récepteur (Fig. 1) est trop compliqué et contient de nombreux transistors, mais les transistors dans des boîtiers en plastique sont désormais moins chers que les condensateurs.
Selon les besoins, le radioamateur peut choisir lui-même un seul des chemins ou réduire le nombre de portées. Les deux chemins ont une alimentation stabilisée de 0,93 V et fonctionnent sur un UZCH commun. Le chemin AM est réalisé sur les transistors VT1-VT12. L'URC est assemblé selon un schéma avec un émetteur commun sur un transistor VT1. L'oscillateur local est réalisé selon un circuit capacitif à trois points sur le transistor VT2. Lorsque les contacts de l'interrupteur SA1 sont fermés, les bobines URF L1, L2 et l'oscillateur local l_3, L4 sont allumés en parallèle dans chaque paire, ce qui correspond à un fonctionnement dans la sous-bande KV-2. Le transistor VT3 remplit les fonctions d'un mélangeur. Le schéma de son inclusion n'est pas conventionnel, cependant, il a déjà été utilisé dans [1]. La base et le collecteur sont reliés entre eux par courant continu. Dans ce cas, la tension à l'émetteur du transistor est déterminée par la jonction p-n ouverte de la base-émetteur et est d'environ 0,5 V. Cette tension constitue l'alimentation du circuit collecteur. Étant donné qu'à faibles courants, la tension de saturation du transistor est généralement de 0,1 ... 0,2 V, le transistor crée une oscillation de tension allant jusqu'à 0,3 V sur la charge, ce qui est largement suffisant dans ce cas. Ainsi, le courant consommé par l'étage est déterminé uniquement par la résistance de l'émetteur du transistor. Un signal FI d'une fréquence de 465 kHz est envoyé directement à travers un filtre à double circuit jusqu'à la base du transistor VT4 qui, comme déjà noté, a une impédance d'entrée élevée et le circuit ne shunte presque pas. Les trois premières cascades du IF sont alimentées par le transistor VT10 qui, avec le transistor VT11, fonctionne dans l'amplificateur AGC. À mesure que la tension à la sortie du détecteur augmente, la tension à l'émetteur du transistor VT11 augmente également. Cela conduit à une fermeture partielle du transistor VT10, et le gain des trois premières cascades du FI est réduit. Pour recevoir les signaux des stations radioamateurs dans la bande 14 MHz, le récepteur dispose d'un oscillateur télégraphique local sur un transistor VT8, qui consomme un courant d'environ 3 μA. Désactivez-le avec le commutateur SA2. Il n'y a que trois circuits FI installés sur le chemin, mais ils ont tous un réglage assez précis, offrant la sélectivité et la sensibilité souhaitées. Cependant, la sélectivité peut être facilement augmentée en installant un autre circuit similaire à la place de la résistance R9. Dans ce cas, il est préférable de réduire la résistance de la résistance R8 à 22-24 kOhm. Une cascade UZCH préliminaire est assemblée sur le transistor VT12, qui amplifie le signal jusqu'au niveau de sensibilité de l'UZCH principal. Le chemin AM a été testé avec différentes bobines à des fréquences de 3 à 30 MHz. Pour modifier les limites des sous-gammes KB, il suffit de modifier le nombre de tours des bobines L1-L4. Le chemin FM est assemblé sur des transistors VT13-VT24 avec une basse fréquence intermédiaire et un détecteur de comptage. Cette option présente l'inconvénient d'une double syntonisation sur chaque station radio, mais ce principe est assez simple à mettre en œuvre en mode économique. Dans le même temps, la sélectivité du chemin s'est avérée suffisante pour recevoir les signaux des stations de radio de haute qualité et sans interférence, dont la fréquence ne diffère que de 300 kHz. L'URF du chemin FM est réalisé sur un transistor VT13 selon un schéma de base commune. Les contours de l'URF et de l'oscillateur local sont totalement identiques, puisqu'ils fonctionnent quasiment à la même fréquence. Charge du mélangeur - résistance R26. Le condensateur C42 ferme efficacement la charge aux hautes fréquences et le signal de fréquence intermédiaire filtré avec une bande de 50 ... 100 kHz est amplifié par un amplificateur FI à cinq étages réalisé sur les transistors VT16 - VT20. En raison de l'influence des capacités internes des transistors, l'amplification des cascades diminue rapidement avec l'augmentation de la fréquence, ce qui forme naturellement la réponse en fréquence nécessaire. Pour obtenir une bande passante suffisante, les transistors de la FI sont utilisés avec une faible capacité de collecteur, sinon la bande passante pourrait être trop étroite, ce qui entraînerait une distorsion non linéaire du signal de modulation. Pour élargir la bande, vous pouvez augmenter le courant traversant les transistors en réduisant proportionnellement les valeurs des résistances R29, R30, R32, R34, R36 et R38. Les condensateurs du booster ont un effet sur la formation de la réponse en fréquence, leurs valeurs ne doivent donc pas être beaucoup modifiées. L'UFC amplifie le signal à un niveau d'au moins 0,2 V. Un formateur d'impulsions est monté sur les transistors VT21 et VT22. En l'absence de signal, le transistor VT21 est ouvert jusqu'à saturation, la tension sur son collecteur est faible et le transistor VT22 est bien fermé. Les demi-cycles négatifs du signal IF ferment légèrement le transistor VT21, tandis que VT22 s'ouvre. En conséquence, des impulsions rectangulaires de grande amplitude sont formées sur la résistance R41. Ces impulsions sont différenciées par le circuit C53, VD2. Ainsi, une séquence d'impulsions courtes d'égale durée est formée sur la diode VD2 dont la fréquence de répétition varie selon la loi de modulation. En ouvrant le transistor VT23 du détecteur de fréquence, les impulsions sont lissées par le filtre C54R43C55, se transformant en un signal audiofréquence. Il entre ensuite dans l'étage de pré-amplification sur le transistor VT24. La capacité du condensateur C56 est choisie pour atténuer les fréquences inférieures à 200 Hz, que le haut-parleur ne reproduit toujours pas, ces fréquences ne faisant que surcharger inutilement le convertisseur de fréquence ultrasonore, dont la puissance est déjà limitée, et provoquer une consommation de courant accrue. A partir de ces considérations, les capacités des condensateurs C32 et C58 sont également sélectionnées. UZCH est assemblé sur les transistors VT25, VT29 - VT33. Son mode de fonctionnement détermine la tension au collecteur du transistor VT25. Ce transistor est alimenté en partie par un régulateur de tension via la résistance R48, et en partie par une batterie via la résistance R53. Grâce au rapport des résistances de ces résistances, il a été possible de maintenir la symétrie de la limitation du signal sinusoïdal lorsque la tension d'alimentation passait de 1,6 à 1,0 V. Le régulateur de tension est monté sur les transistors VT26 - VT28 et maintient une tension de 0,93 V en sortie lorsque la batterie est déchargée à 1 V. Les transistors VT1 et VT3 peuvent être remplacés par KT3127A, KT326A et, avec des résultats légèrement pires, par KT326B. Les transistors VT4 - VT7 et VT9 doivent avoir une petite capacité de collecteur et h21E au moins 50. Les transistors VT10 et VT11 ont h21E au moins 250. Le transistor KT361V fonctionne bien dans un oscillateur local télégraphique. Dans le chemin FM, les exigences pour les transistors IF sont les mêmes que dans le chemin AM. Au lieu du KT339G, les transistors KT368 ou KT316 fonctionnent bien, ainsi que tous ceux dont la capacité du collecteur ne dépasse pas 2 pF. Dans les cas extrêmes, il est tout à fait possible d'utiliser des transistors d'une capacité de 6 pF, par exemple KT3102B, mais en même temps, le courant du collecteur de chacun de ces étages doit être triplé, réduisant ainsi la résistance de charge. Après cela, l’économie globale diminuera quelque peu. Comme VT13-VT15, les transistors de type KT363 fonctionnent mieux, mais avec des résultats légèrement pires, KT3128A, KT3109A peuvent être utilisés. Dans le détecteur de fréquence, GT309, GT310 avec une faible valeur Ico peuvent être utilisés. Lorsque le condensateur C53 est bloqué, le courant de fuite du transistor doit créer une chute de tension aux bornes de la résistance R42 ne dépassant pas 50 mV. En UZCH, au lieu du VT30-VT33, des transistors basse fréquence en germanium de la conductivité requise avec h21E d'au moins 50 peuvent être utilisés, il est conseillé de les sélectionner par paires. Les transistors VT25-VT29 ont 21E au moins 200. Cela est particulièrement vrai pour le transistor VT26. Au lieu de cela, vous pouvez utiliser KT3107I, KT350A. Les condensateurs à oxyde doivent avoir un courant de fuite minimum, notamment C64 et C65. Les condensateurs comme le K52-16 fonctionnent bien. Les condensateurs à oxyde doivent être évalués pour 16-25 V et, avant l'installation, ils doivent être maintenus sous tension maximale jusqu'à ce que le courant de fuite diminue à quelques microampères. Le bloc KPE est utilisé à partir d'un autoradio chinois. Les circuits IF du chemin AM sont utilisés prêts à l'emploi à partir du récepteur radio Souvenir. D'autres circuits avec des condensateurs de 510 pF sont tout à fait applicables. L'utilisation de circuits de plus grande capacité entraînera une diminution du gain des cascades chargées sur ces circuits. Pour rétablir le gain, il faudra augmenter la consommation de courant de ces étages. Les bobines L1 à L4 sont enroulées sur des cadres de bobines KB provenant du récepteur Ocean ou similaire. L1 et L3 ont chacun 20 tours, et L2 et L4 ont chacun 25 tours de fil PEV-2 de 0,2 mm. La bobine L4 a une prise à partir du 7ème tour, à compter de la borne mise à la terre. La bobine L7 est enroulée sur un châssis à quatre sections et comporte 400 tours de fil PEV-2 de 0,1 mm. Il n'a pas d'écran.Dans le chemin FM, les bobines L9-L12 sont enroulées sur des châssis d'un diamètre de 4,5 mm avec des trimmers en laiton. L9 et L11 ont chacun 14 tours, et L10 et L12 ont chacun 15 tours de fil PEV-2 de 0,3 mm. Switch SA1 type PD-2 2P4N du récepteur OLIMPIK. Pour configurer le récepteur, vous avez besoin d'un oscilloscope, d'un voltmètre avec une résistance d'entrée d'au moins 1 MΩ et d'un générateur de signal sinusoïdal de 3 heures. Pour simplifier la procédure de réglage, il est préférable d'assembler d'abord le récepteur sur une maquette, en soudant les pièces sur de longs fils entre les rails d'alimentation, et seulement après le réglage, de transférer les pièces déjà sélectionnées sur le circuit imprimé. L'appareil n'est pas « capricieux » et fonctionne de manière stable sur le tracé. Le stabilisateur de tension nécessite la sélection de la résistance R52 en fonction de la tension de sortie de 0,93 ... 0,94 V. Dans ce cas, à la place de la charge, une résistance d'une résistance de 3,3 kOhm doit être connectée. Le condensateur C59 doit être connecté à la sortie du stabilisateur. Il ne faut pas oublier qu'après le soudage, il faut attendre 5 minutes pour que les pièces refroidissent et que la tension de sortie se stabilise. Ajustez ensuite l’échographie. Dans un premier temps, il vaut mieux ne pas souder les résistances R59 et R60. Dans ce cas, le courant de repos de l'amplificateur peut atteindre 1 ... 1.5 mA. En sélectionnant la résistance R47, il est nécessaire d'obtenir la symétrie de limitation du signal sinusoïdal à la sortie du convertisseur de fréquence ultrasonore. Après cela, les résistances R59 et R60 sont sélectionnées, en commençant par une valeur nominale de 30 kOhm. Les résistances des résistances diminuent progressivement, suite à l'augmentation de la distorsion de type échelon et à la diminution du courant de repos. Vous devez choisir vous-même une qualité sonore acceptable avec un courant de repos minimum. Le courant de repos de l'auteur était de 110 μA. Ensuite, en modifiant la tension d'alimentation de 1,6 à 1 V, vous devez vous assurer que la limitation du signal sinusoïdal reste symétrique, sinon vous devrez sélectionner les résistances R48 et R53. Après avoir assemblé le chemin AM, vous devez mesurer la tension AGC sur le condensateur C16. Elle ne doit pas être inférieure à 0,8 V. Pour l'augmenter, vous devez réduire la résistance de la résistance R17 de 10 ... 20 % ou sélectionner un transistor VT10 de grande valeur h21E- Une fois que le IF commence à fonctionner, vous devez l'ajuster l'oscillateur local. Pour le faire fonctionner immédiatement, vous devez d'abord augmenter sa consommation actuelle. Pour ce faire, la résistance R4 est réduite à 3,3 kOhm et le récepteur est accordé en fonction du signal GSS ou en fonction des stations radio reçues. Il est pratique de régler les circuits en fonction de la tension AGC minimale sur le condensateur C16. Après avoir terminé le réglage du chemin, il est nécessaire d'augmenter la résistance de la résistance R4 à une valeur telle que l'oscillateur local soit excité de manière fiable sur toute la plage de fréquences. L'oscillateur local télégraphique est également réglé de la même manière. L’établissement du tractus FM est facile. En touchant la base du transistor VT16, vous pouvez vérifier que l'amplificateur IF fonctionne. L'oscillateur local est ajusté de la même manière que dans le chemin AM. Après avoir obtenu la réception des stations de radio, il est nécessaire de réduire la capacité de communication avec l'antenne pour que la réception se détériore. Cela permettra de faire résonner les bobines L10 et L9. Il ne faut pas oublier qu'il faut d'abord régler la plage VHF-1 lorsque les contacts SA1 sont ouverts, et que les bobines L10 et L12 doivent être ajustées. Après cela, en fermant les contacts SA1, ajustez la gamme VHF-2 avec les bobines L9 et L11. Comme boîtier pour le récepteur, vous pouvez utiliser n'importe quelle production industrielle avec un haut-parleur suffisamment grand avec une résistance de bobine mobile d'au moins 8 ohms. L'auteur a utilisé un boîtier avec un haut-parleur du récepteur Sokol-404. Sous réserve des principes élémentaires du câblage imprimé, vous pouvez être sûr du bon fonctionnement du récepteur. En l'absence d'expérience, le placement des pièces sur la carte peut répéter leur placement selon le schéma de principe. Un exemple de montage pour le boîtier sélectionné est illustré à la fig. 2.
Certains radioamateurs fabriquent des cartes de circuits imprimés en fibre de verre double face, et sur un côté, le revêtement en cuivre est laissé solide et connecté à un fil commun pour un meilleur blindage. En ce qui concerne le récepteur décrit, l'auteur recommande fortement de ne pas le faire. Dans ce cas, la capacité d'installation s'avérera si grande que même les performances de la structure seront très douteuses. Il faut également faire attention à l'effet « microphone » souvent observé dans les récepteurs radio dotés de bandes de hautes fréquences. Si nécessaire, vous pouvez saisir dans le récepteur les gammes d'ondes moyennes ou longues, en fournissant le circuit de commutation nécessaire et un convertisseur de fréquence supplémentaire. Le collecteur du transistor mélangeur peut simplement être connecté au collecteur VT3. Les circuits, légèrement modifiés, ainsi que les données de bobine peuvent être utilisés à partir de la publication [1]. Dans ce cas, la tension d'alimentation doit être appliquée à un seul des mélangeurs. Les tests du récepteur ont montré que la qualité de son travail n'est pas inférieure aux conceptions industrielles. En bande VHF, le récepteur a un bon son ; en HF, il faut noter son faible bruit intrinsèque. Dans la bande des 14 MHz, une antenne télescopique peut capter de nombreuses stations radioamateurs. littérature
Auteur : S.Martynov, Togliatti, région de Samara
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Commentaires sur l'article : Sergueï Martynov, sergej_52@inbox.ru L'auteur du récepteur peut donner des conseils sur le montage et le réglage du récepteur, répondre aux questions.
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