Речь пойдет о том, как сделать самый простой и дешевый радио передатчик, который сможет собрать любой, кто даже ничего не понимает в электронике .
Прием такого радиопередатчика происходит, на обычный радио приемник (на стационарный или в мобильном телефоне), на частоте 90-100 MHz. В нашем случае он будет работать, как радио удлинитель для наушников от телевизора. Радио передатчик через аудио штекер подключается к телевизору через разъем для наушников.
Его можно использовать в разных целях, например:
1) беспроводной удлинитель для наушников
2) Радио няня
3) Жучок для подслушивания и так далее.
Для его изготовления нам потребуются:
1) Паяльник
2) Провода
3) Аудио штекер 3.5 мм
4) Батарейки
5) Медный лакированный провод
6) Клей (Момент или эпоксидный) но он может и не понадобится
7) Старые платы от радио или телевизора(если есть)
8) Кусок простого текстолита или толстого картона
Вот его схема, питается она от 3-9 вольт
Перечень радио деталей для схемы на фото, они очень распространенные и найти их не составит особого труда. Деталь AMS1117 не нужна (просто не обращайте на нее внимание)
Катушку следует мотать по таким параметрам (7-8 витков проводом диаметром 0.6-1 мм, на оправке 5мм, я мотал на сверле 5мм)
Концы катушки обязательно зачистить от лака.
В качестве корпуса для передатчика был взят корпус из под батареек
Внутри было все убрано. Для удобства монтажа
Далее берем текстолит, обрезаем его и сверлим много отверстий (отверстий лучше просверлить побольше, так будет легче собирать)
Теперь спаиваем все компоненты согласно схеме
Берем аудио штекер
И припаиваем к нему провода, которые на схеме показаны как (вход)
Далее располагаем плату в корпусе (надежнее всего будет приклеить ее) и подключаем батарейку
Теперь подключаем наш передатчик к телевизору. На FM приемнике находим свободную частоту (ту на которой нет никакой радио станции) и настраиваем наш передатчик на эту волну. Делается это подстроенным конденсатором. Потихоньку крутим его пока не услышим на FM приемнике звук с телевизора.
Все наш передатчик готов к работе. Что бы было удобно настраивать передатчик, я сделал в корпусе отверстие
Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества. Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось - та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала. Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио - Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.
Почему лучше начинать с простых схем?
Если вам понятна простая то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.
Историческая справка
7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.
В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.
В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.
Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.
В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.
Характеристики приборов
Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:
- Чувствительность - способность принимать слабые сигналы.
- Динамический диапазон - измеряется в Герцах.
- Помехоустойчивость.
- Селективность (избирательность) - способность подавлять посторонние сигналы.
- Уровень собственных шумов.
- Стабильность.
Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.
Принцип работы радиоприёмников
В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:
- Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
- Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
- Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).
По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).
Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок. Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась. Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.
В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.
Терминология
Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?
Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа "Крона" напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.
По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:
- Длинноволновые (ДВ) - от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
- Средневолновые (СВ) - от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью - отражёнными.
- Коротковолновые (КВ) - от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
- Ультракоротковолновые (УКВ) - от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
- - от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
- Крайневысокочастотные (КВЧ) - от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
- Гипервысокочастотные (ГВЧ) - от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).
При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.
Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.
Схемы простейших приёмников
Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные. Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах. Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.
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.
Вариант с колебательным контуром
В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.
Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник
Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях - на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ. А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм. Для подойдет 5 витков.
Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах
Схема содержит и двухкаскадный усилитель НЧ - это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад - детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.
Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.
Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны
FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.
На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.
Устройство на микросхеме
КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.
Простой КВ-приёмник
Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание - 9 В от батареи "Крона". В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2. За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.
Современные радиоприёмники
Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.
Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.
Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.
Вам понадобится
- Катушка из-под ниток, обмоточный провод марки ПЭЛ, электромагнитные головные телефоны, точечный диод (детектор) типа Д9 или Д2, несколько конденсаторов постоянной емкости, зажимы или колодочки со штепсельными гнездами
Инструкция
Простейший детекторный приемник вы можете смонтировать на дощечке или панели. Но и это совсем необязательно для того, чтобы создать вполне работоспособный . Опытную модель можно собрать прямо на столе, где в развернутом виде будут лежать его детали. Такая наглядная модель позволяет вносить в приемник необходимые изменения, исправлять ошибки и производить настройку.
Возьмите обычную катушку из-под ниток, она станет каркасом. Намотайте на катушку внавалку примерно 450 витков провода. При этом каждые 80 витков сделайте отводы. В местах отводов скрутите провод в виде петель. Вы получили многослойную катушка с несколькими отводами.
Теперь необходимо зачистить концы выводов и отводов смонтированной катушки. Делайте это аккуратно, чтобы сохранить провод. Теперь можете приступать непосредственно к сборке детекторного .
Соедините начало катушки с из выводов -детектора, а ее конец с одной из контактных ножек провода головных телефонов. Свободные выводы детектора и телефонов соедините подходящим по размеру отрезком провода.
К проводнику, идущему от начала катушки к диоду, надежно прикрутите провод, которому будет назначена роль . Конец этого антенного провода следует предварительно зачистить от изоляции.
Теперь необходимо прикрепить скруткой провод заземления к проводнику, соединяющему конец катушки с головными телефонами (назовем его заземленным проводником). Во время проведения экспериментов с приемником мы будем переключать заземленный проводник с одного вывода катушки на другой его вывод.
Наденьте на голову телефоны и прислушайтесь. Очень может быть, что сразу вы ничего не услышите. Такое возможно по той причине, что детекторный приемник не настроен на радиостанцию, слышимую в районе вашего местонахождения. В этом случае постарайтесь настроить приемник, изменяя количество витков антенного контура катушки, включаемой в контур антенны. Простейший детекторный приемник может быть настроен на радиостанции средневолнового или длинноволнового диапазонов. Впрочем, в силу объективных конструктивных ограничений приемник сможет принять сигналы далеко не каждой передающей станции, в особенности, очень удаленной.
С созданным вами детекторным приемником можно проводить интересные опыты, которые помогут понять принципы его работы и получить ценные навыки практического конструирования радиоаппаратуры.
Всего одна микросхема понадобится вам, чтобы построить простой и полноценный FM приемник, который способен принимать радиостанции в диапазоне 75-120 МГц. FM приемник содержит минимум деталей, а его настройка, после сборки, сводится к минимуму. Так же обладает хорошей чувствительностью для приема УКВ ЧМ радиостанций.
Все это благодаря микросхеме фирмы «Philips» TDA7000, которую можно купить без проблем на нашем любимом Али экспресс – .
Схема приемника
Вот сама схема приемника. В неё добавлены ещё две микросхемы, чтобы в конце получилось полностью законченное устройство. Начнем рассматривать схему справа налево. На ходовой микросхеме LM386 собран, уже ставший классическим, усилитель низкой частоты для небольшой динамической головки. Тут, думаю, все ясно. Переменным резистором регулируется громкость приемника. Далее, выше добавлен стабилизатор 7805, преобразующий и стабилизирующий питающее напряжение до 5 В. Которое нужно для питания микросхемы самого приемника. И наконец, сам приемник собран на TDA7000. Обе катушки содержит 4,5 витка провода ПЭВ-2 0,5 при диаметре обмотки 5 мм. Вторая катушка наматывается на каркас с подстроечником из феррита. Приемник настраивается на частоту переменным резистором. Напряжение, с которого идет на варикап, которой в свою очередь меняет свою емкость.При желании от варикапа и электронного управления можно отказаться. А на частоту можно настраиваться либо подстроечным сердечником, либо переменным конденсатором.
Плата FM приемника
Монтажную плату для приемника я начертил таким образом, чтобы не сверить в ней отверстия, а чтобы как с SMD компонентами напаивать все с верху.Размещение элементов на плате
Использовал классическую технологию ЛУТ для производства платы.
Распечатал, прогрел утюгом, протравил и смыл тонер.
Напаял все элементы.
