Как собрать детекторный приемник своими руками?

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:

  1. Длинноволновые (ДВ) — от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Ультракоротковолновые (УКВ) — от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
  5. Высокочастотные (ВЧ) — от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
  6. Крайневысокочастотные (КВЧ) — от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
  7. 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. Радиоприёмники СССР были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

  1. Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
  2. Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
  3. 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.

Ферровариометр детекторного приемника.

Ферритовый вариометр для детекторного приемника использовать более выгодно, нежели настройку с помощью КПЕ. Я бы даже сказа, что КПЕ вреден для детекторного приемника. Контурный конденсатор большой емкости существенно подавляет амплитуду полезного сигнала. К тому же ферровариометр обладает более глубокой перестройкой частоты и лишен такого недостатка как неравномерность чувствительности приема при перестройке. Детекторный приемник с ферритовым вариометром имеет более острую настройку по сравнению с КПЕ из за большего коэффициента перекрытия.

Вначале я планировал использовать в детекторном приемнике вот такой ферровариометр из водопроводной пластиковой трубы. Этот вариометр обладает хорошей доброностью, но он бы просто не влез в мой корпус из за громоздкой верньерной системы. Такой вариометр требует более громоздкого корпуса детекторного приемника.

По этому, я решил делать более компактный вариометр – наподобие вариометра детекторного приемника Комсомолец. Как впоследствии оказалось, такой вариометр — идеальный вариант для моего компактного детекторного приемника.

Катушка вариометра – состоит из полого картонного цилиндра с внутренним диаметром 10 мм и длиной 75 мм, щек из деревянной школьной линейки и основания. Все это склеено ПВА, вскрыто морилкой и лаком.  Катушка содержит 110 витков провода ПЭЛ-0.45 , намотанных под одну сторону каркаса и с отводами через каждые 20 витков.

Ось вариометра – изготовлена из переменного резистора СП-3 с длинной осью. Причем, взята не только сама поворотная ось, но еще и штатная втулка оси, с резьбой и гайкой резистора. Эта втулка и гайка позволяют закрепить ось на панели детекторного приемника.

Феррит вариометра – кусок феррита магнитной антенны приемника «Селга», диаметром 8 мм и длиной 4 см с приклеенной проволочной петелькой.

Рычаг вариометра – проволочная конструкция, насаженная на ось вариометра спиральной своей частью (смотри фото).

Нужно сказать, что в природе так же существует Магнитный ферровариометр на ферритовом кольце – еще более крутая вещь для детекторного приемника. Наматывается на ферритовом кольце, а перестраивается поднесением постоянного неодимового магнита. Обладает еще более лучшим перекрытием, остротой настройки и малыми габаритами. Когда-нибудь я соберу и на нем детекторный приемник. Но пока я ограничюсь своей конструкцией.

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.

Конструкция антенны

Особое требование предъявляется к конструкции антенны. Именно она выполняет в детекторном радиоприемнике функцию источника питания. Отсюда можно сделать и вывод о том, что использовать детекторный приемник как источник питания довольно просто. Но имеется ряд недостатков, от которых не получится избавиться. В частности, напряжение на выходе очень низкое, даже если радиоприемник настроен на частоту передатчика сигнала. Другими словами, не соберешь с антенны большой потенциал. Но она должна обеспечивать стабильную работу устройства. Для этой цели применяется несколько типов антенн, но самым популярным и простым является «длинный луч».

На высоте не меньше трех метров нужно подвесить отрезок провода. Его длина должна быть не менее десяти метров. Причем желательно использовать медный провод в изоляции из лака (примечание: такой точно впоследствии необходимо применить в катушке индуктивности). Толщина проволоки свыше одного миллиметра. Как вы понимаете, подвешиваться она будет в двух местах, причем края обязательно должны быть заизолированы. В противном случае вся энергия будет уходить в землю. Проводить изоляцию лучше всего при помощи керамических элементов. Провод снижения делается от одного из краев антенны, надежно припаивается к полотну на расстоянии 30-50 см от конца.

Примечания

  1. Поляков В. Т. Техника радиоприёма: простые приёмники АМ сигналов.— М.:ДМК Пресс, 2001

Литература

  • Борисов В. Г. Юный радиолюбитель.— М.:Энергия, 1979
  • Борисов В. Г. Кружок радиотехнического конструирования: Пособие для руководителей кружков / В. Г. Борисов.— М. : Просвещение, 1986.— 206, с.
  • Поляков В. Т. Техника радиоприёма: простые приёмники АМ сигналов.— М.:ДМК Пресс, 2001

Приложение

ДЕТЕКТОР, устройство для обнаружения чего-либо, напр. света, тепла. В радиотехнике — устройство, преобразующее (выпрямляющее) переменный ток в ток одного направления. Используется в радиоприёмниках для выделения более низкой частоты (напр., воспринимаемой человеческим ухом). Д. бывают кристаллические (с полупроводниками) и ламповые. Энциклопедический Словарь. 1953—1955

Что такое детекторный приемник – для тех, кто не знает.

Для тех, кто впервые слышит про детекторный приемник, сразу скажу – это не то радио, которое будет наполнять вашу комнату музыкой круглые сутки. Вот его некоторые особенности:

  1. — Да, это радио работает без батареек. :- ).   Но…
  2. — На простой детекторный приемник не удастся услышать станции FM диапазона. Детекторный приемник принимает лишь станции AM диапазона – Средние, Длинные, и если повезет  Короткие волны (СВ, ДВ, КВ ).
  3. — Детекторный приемник – это ночное радио. Из-за особенностей ДВ-СВ-КВ, нормальный прием чаще всего возможен с наступлением темного времени суток. Не пытайтесь собирать детекторный приемник днем, если вы не живете возле радиостанции.
  4. — Громкость звука детекторного приемника. Это будет еле слышное «шуршание» или в лучшем случае негромкий звук, сравнимый с шёпотом.
  5. — Количество принимаемых станций. Детекторный приемник может принимать лишь мощные или близко расположенные АМ радиостанции. По этому, скорее всего, на первых порах удастся поймать лишь одну — две радиостанции, «тонущие» в шуме помех.
  6. — Для детекторного приемника нужны специальные высокоомные наушники (наушники родом из СССР с сопротивлением 1600 Ом и более). Хотя можно использовать и обычные наушники от плеера, если подключить их через согласующий трансформатор (см. схему ниже). Без такого трансформатора на простые наушники ничего услышать не удастся. Можно еще использовать пьезо наушники.
  7. — Детекторному радиоприемнику нужна хорошая наружная антенна и заземление. Возможно, к этим благам не получится иметь доступ в вашей квартире.
  8. — Если все вышесказанное не пугает – тогда хорошая новость:  детекторный радиоприемник теоретически может работать вечно :- ).

Схема детекторного приемника — описание

Итак для того чтобы смастерить простой детекторный радиоприемник по нижеприведенной схеме нам нужно всего 2 детали: германиевый диод (Д9 или Д18) и головной телефон с большим сопротивлением (ТОН-1 или ТОН-2)

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Радиоприемник не имеет в своем составе колебательного контура, вследствие этого он не способен улавливать одну конкретную радиостанцию из того количества станций, которые транслируются в данной местности. Но, не смотря на это, он со своей задачей справляется.

Для работы радиоприемника необходима хорошая антенна, в роли которой может выступать кусок провода, заброшенный на дерево и провод заземления. Заземление можно сделать, подсоединив провод к массивному металлическому предмету, например к старому ведру, и закопав его на небольшую глубину.

Детекторный простейший радиоприемник: основы

Зубных пломб рассказ коснулся неспроста. Сталь (металл) способна преобразовывать эфирные волны в ток, копируя простейший радиоприемник, челюсть начинает вибрировать, кости уха детектируют сигнал, зашифрованный на несущей. При амплитудной модуляции высокая частота повторяет размахом голос диктора, музыку, звук

Полезный сигнал содержит некоторый спектр, сложно пониманию непрофессионала, важно, что при сложении составляющих получается некоторый закон времени, следуя которому, динамик простейшего радиоприемника воспроизводит вещание. На провалах челюстная кость замирает, воцаряется тишина, пики ухо слышит. Простейший радиоприемник, не дай Бог, конечно, заиметь

Простейший радиоприемник, не дай Бог, конечно, заиметь.

Советский Союз славился запуском космической ракеты, впереди планеты всей, научными изысканиями. Времена Союза поощряли степени. Светила принесли немало пользы здесь, – конструирование радиоприемников, – зарабатывают приличные деньги за бугром. Фильмы пропагандировали умных, не зажиточных, неудивительно, что журналы полны различными наработками. Серия современных уроков создания простейших радиоприемников, доступная на Ютубе, основывается на журналах 1970 года издания. Поостережемся отходить от традиций, опишем собственное видение ситуации сферы радиолюбительства.

Простейший радиоприемник своими руками сделает каждый. Антенна не нужна, существуй хороший устойчивый сигнал вещания. Диод припаивается к выводам высокоомных наушников (компьютерные отбросьте), остается заземлить один конец. Справедливости ради скажем, фокус пройдет со старыми добрыми Д2 советского выпуска, отводы настолько массивные, что послужат антенной. Землю получим в простейшем радиоприемнике, прислонив одну ножку радиоэлемента к батарее отопления, зачищенной от краски. В противном случае декоративный слой, являясь диэлектриком конденсатора, образованного ножкой и металлом батареи, изменит характер работы. Пробуйте.

Авторы ролика заметили: сигнал вроде есть, представлен невообразимой мешаниной шорохов, осмысленных звуков. Простейший радиоприемник лишен избирательности. Любой может понять, осознать термин. Когда настраиваем приемник, ловим нужную волну. Помните, обсуждали спектр. Эфире содержит ватагу волн одновременно, поймаете нужную, сузив диапазон поиска. Существует в простейшем радиоприемнике избирательность. На практике реализуется колебательным контуром. Известен из уроков физики, сформирован двумя элементами:

  • Конденсатор (емкость).
  • Катушка индуктивности.

Повременим изучать подробности, элементы снабжены реактивным сопротивлением. Благодаря чему волны различной частоты имеют неодинаковое затухание, проходя мимо. Однако существует некий резонанс. У конденсатора реактивное сопротивление на диаграмме направлено в одну сторону, у индуктивности – в другую, причем выведена зависимость частотная. Оба импеданса вычитаются. На некоторой частоте составляющие уравниваются, реактивное сопротивление цепочки падает до нуля. Наступает резонанс. Проходят избранная частота, примыкающие гармоники.

Курс физики показывает процесс выбора ширину полосы пропускания резонансного контура. Определяется уровнем затухания (3 дБ ниже максимума). Приведем выкладки теории, руководствуясь которыми человек может собрать простейший радиоприемник своими руками. Параллельно первому диоду добавляется второй, включенный навстречу. Впаивается последовательно наушникам. Антенна отделяется от конструкции конденсатором емкостью 100 пФ. Здесь заметим: диоды наделены емкостью p-n-перехода, умы, видимо, просчитали условия приема, какой конденсатор входит в простейший радиоприемник, наделенный избирательностью.

Полагаем, несильно отклонимся от истины, сказав: диапазон затронет области КВ или СВ. Будет приниматься несколько каналов. Простейший радиоприемник является чисто пассивной конструкцией, лишенной источника энергии, больших свершений ждать не следует.

ДВ, СВ и КВ ловятся на значительном удалении, сигнал будет слабым. Следовательно, простейший радиоприемник, рассмотренный выше, является пробным камнем.

Инструменты и материалы

В качестве расходных материалов потребуются.

  1. Набор радиодеталей – список составляется по выбранной схеме. Нужны резисторы, конденсаторы, высокочастотные диоды, самодельные катушки индуктивности (или дросселя вместо них), ВЧ-транзисторы малой и средней мощности. Сборка на микросхемах сделает устройство малогабаритным – меньше смартфона, чего не скажешь о транзисторной модели. В последнем случае потребуется разъём стандарта на 3,5 мм для наушников.
  2. Диэлектрическая пластина для печатной платы – из подручных материалов, не проводящих ток.
  3. Винты с гайками и гровер-шайбами.
  4. Корпус – например, от старой колонки. Деревянный корпус изготавливается из фанеры – для него также понадобятся мебельные уголки.
  5. Антенна. Телескопическая (лучше использовать готовую), но подойдёт и кусок изолированного провода. Магнитная – наматывается на ферритовый сердечник самостоятельно.
  6. Обмоточный провод двух разных сечений. Тонким проводом наматывается магнитная антенна, толстым – катушки колебательных контуров.
  7. Сетевой шнур.
  8. Трансформатор, диодный мост и стабилизатор на микросхеме – при питании от сетевого напряжения. Для питания от аккумуляторов размером с обыкновенную батарейку встроенный адаптер питания не нужен.
  9. Провода для внутреннего монтажа.

Инструменты:

  • пассатижи;
  • бокорезы;
  • набор отвёрток для мелкого ремонта;
  • ножовка по дереву;
  • ручной лобзик.

Для наружных работ

Super Decor Резиновая краска ВД-АК-103 матовая

Плюсы

  • Быстро сохнет
  • Отличная адгезия к большинству оснований
  • Почти не выцветает
  • Гидроизоляционные свойства
  • Низкая цена

Минусы

  • Дождь и роса оставляют следы
  • Большой расход

От 343 ₽

Такая резиновая краска создаст высококачественное покрытие на наружных конструкциях дома из любых материалов. Она хорошо прилипает к сухой основе, образует гидроизолирующую пленку, способную растягиваться. Образовавшийся после высыхания слой паропроницаем, стены под ним не запотевают, не скапливается влага.

Little greene Intelligent Gloss влагостойкая моющаяся глянцевая

Плюсы

  • Безопасный состав
  • Запах почти не ощущается
  • Хорошо ложится на поверхность
  • Можно разбавлять водой

Минусы

Дорогая

От 2 350 ₽

Глянцевая краска Little Greene на водной основе пригодится для выполнения окрасочных наружных и внутренних работ по большинству материалов. Состав почти не пахнет, не содержит вредных для здоровья компонентов, можно использовать для окраски детской комнаты, кухни, столовой. После высыхания поверхность разрешается мыть.

«Оптимист» резиновая

Плюсы

  • Легко разводится и наносится
  • Хорошая адгезия
  • Долго держится
  • Низкая цена

Минусы

Не годится для влажных поверхностей

От 555 ₽

Фасадная краска «Оптимист» подходит практически для любых наружных конструкций дома: крыши, фасады, цоколи, элементы водослива и т. д. Она также пригодна и для внутренних работ кроме полов. Латексный состав устойчив к механическим, атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению. Полное высыхание покрытия: 2-4 часа.

Сборка устройства

Вот все элементы, из которых состоит схема детекторного приемника:

  1. Катушка индуктивности.
  2. Переменный конденсатор (емкостью 4-495 пФ).
  3. Постоянный конденсатор (емкость свыше 3000 пФ). Желательно использовать те, которые изготовлены из фольги и бумаги. Керамические работать не будут.
  4. Полупроводниковый диод типа Д9. Конечно, сегодня такой вряд ли получится достать, поэтому можно заменить на любой другой. Главное, чтобы он был высокочастотным и на основе кристалла кремния. Например, КД502 с любым буквенным окончанием.
  5. Для начала высокоомные наушники. Советской промышленностью выпускались ТОН-2, сопротивление обмотки у них 1600 Ом, они идеально подходят для применения в детекторном радиоприемнике. Впоследствии будет изготовлен небольшой усилитель НЧ, поэтому слушать приемник можно через динамик.
  6. И средства коммутации — зажим типа «крокодил», гнезда и штекеры для них.

Пожалуй, на этом сбор всех элементов окончен, поэтому можно смело сделать радиоприемник по схеме. Она проста и может изготавливаться без пайки.

Схема радиоприёмника

Делать цифровую настройку не умею, поэтому будет просто переменным резистором, для данного блока УКВ достаточно 4,6 вольт для полного перекрытия 87-108 мГц. Изначально хотел вставить УНЧ на транзисторах П213, раз уж «ретро» собрал и отстроил, но он оказался слишком громоздкий, решил не выпендриваться.

Ну и сетевой фильтр установлен, конечно не помешает.

Стрелочного индикатора подходящего не нашлось, точнее имелся, но было жалко ставить — всего 2 осталось, поэтому решил переделать один из ненужных М476 (как в Океан-209) — разогнул стрелку, сделал шкалу.

Подсветка — светодиодная лента. Верньер собран из деталей разных радиоприемников, от ламповых до Китая. Вся шкала с механизмом вынимается, её корпус склеен из многих деревянных деталей, жесткости придает текстолит, на который наклеена шкала и все это притянуто к корпусу приемника, попутно дополнительно прижимая передние панели (те, что с сеточкой), которые также при желании снимаются.

Шкала под стеклом. Ручки настройки с какого-то радиоприемника со свалки, подкрашены.

В целом, полет фантазии. Давно хотел испробовать кривизну своих рук, соорудив что-то подобное. А тут как раз и делать было совсем нечего, и обрезки фанеры с ремонта остались, и сеточка подвернулась.

Так как готовые корпуса винтажные в хорошем состоянии трудно уже достать — сделал самодельную реплику, в нашем захолустье весь винтаж давно по гаражам сгнил. Вдохновлялся этим фото:

Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ РАДИОПРИЕМНИК В СТИЛЕ РЕТРО

Каких только типов радиоприемников не существует – большие радио, являющиеся частью еще более крупной системы, автомобильные радиоприемники, портативные радиоприемники с наушниками. Вот очень простой радиоприемник, который можно собрать самостоятельно, используя подручные материалы.

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.

Повышение чувствительности приемника

Но вот как улучшить качество самого сигнала, который принимает радиоприемник? А если быть точнее, то как увеличить количество радиостанций, которые вы можете прослушивать? Немного времени и вы сделаете детекторный приемник с высокой чувствительностью и избирательностью. Для этого нужно установить дополнительный усилитель высокой частоты. С его помощью проводится увеличение амплитуды сигнала без потери его формы. Изготовить его можно по аналогии с УНЧ на одном транзисторе. Причем в таких конструкциях эффективнее оказываются полевые транзисторы. В общем, если использовать биполярные, схема очень похожа на усилитель низкой частоты.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий