1
Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny
Popsaný přijímač slouží k poslechu rozhlasových stanic v pásmu středních vln. Přijímač je
napájen z USB portu počítače přijímaný signál je pak připojen na vstup zvukové karty počítače. Reflexní přijímač využívá jeden aktivní prvek k zesílení jak vysokofrekvenčního signálu,
který přichází z antény, tak nízkofrekvenčního - zvukového signálu, který je přijímačem detekován.
1.1
Princip činnosti
Schéma celého přijímače je na obr.1.3.
Nejprve se podívejme na stejnosměrnou část přijímače. Tranzistorový zesilovač má pracovní bod určen rezistory R1 , R2 , R3 , R4 a nastavitelným trimrem R7 . Tlumivka L4 se pro
stejnosměrný proud chová jako odpor s velmi malou (zanedbatelnou) hodnotou, blízkou zkratu.
Tranzistor je v zapojení se společným emitorem. Napěťové zesílení zesilovače v takovém zapoR1
Rc
tedy ≈ R
. Rezistor R2 v emitoru tedy snižuje napěťové zesílení, ale je potřebný
jení je ≈ R
e
2
kvůli teplotní stabilizaci pracovního bodu.
Vysokofrekvenční signál z antény je přiveden na cívku L3 , která je navinuta na feritovém
toroidním jádře a proud tekoucí vinutím L3 budí v jádře magnetické pole. Protože vinutí L1 i
L2 jsou společně s vinutím L3 na společném jádře, má vybuzení magnetického pole uvnitř jádra
proudem z antény za následek indukci napětí na cívce L1 i L2 . Napětí na cívce L1 je připojeno
do báze tranzistoru a přes kondenzátor C2 do země. Kondenzátor C2 se pro vysokofrekvenční
signál jeví jako velmi malá impedance a lze tedy uvažovat, že vinutí L1 je druhým koncem
uzemněno. Stejně tak i kondenzátor C4 je z hlediska vysokofrekvenčního (díky své hodnotě i
nízkofrekvenčního) signálu vnímán jako zkrat (tedy celá paralelní kombinace R2 a C4 je zkrat)
a díky tomu má zesilovač pro tyto frekvence vyšší zesílení. Proud tekoucí tímto uzavřeným
obvodem do báze tranzistoru řídí jeho otevření a je tedy samotným tranzistorem zesilován.
Zesílený vysokofrekvenční signál prochází přes kondenzátor C1 neboť tlumivka L4 se pro signál
o vysoké frekvenci jeví jako velký odpor.
Diody D1 a D2 společně s rezistorem R6 tvoří demodulátor pro AM 1 . Kondenzátorem
C5 již prochází zvukový - nízkofrekvenční signál. Ten je přiveden zpět přes vinutí L1 do
báze tranzistoru, avšak hodnota kondenzátoru C2 už pro takto nízké frekvence nepředstavuje
malou impedanci jako pro vysoké frekvence a proud teče do báze tranzistoru, kde řídí otevření
tranzistoru a je jím zesilován. Zvukový signál po zesílení prochází tlumivkou, která je pro něj
malou impedancí a vystupuje přes kondenzátor C3 směrem k zesilovači - zvukové kartě.
Obvod připojený k vinutí L2 slouží k ladění přijímače. Obvod využívá kapacity polovodičové
diody v závěrném směru. Trimrem R8 se nastavuje napětí od 0 ÷ 5 V na katodách obou diod
a tím se mění šířka jejich vyprázdněné oblasti a tím i kapacita přechodu polovodičové diody
v závěrném směru. Celý obvod pak představuje paralelní rezonanční obvod.
1.2
Sestavení a oživení
• Nejprve se osadí drobné pasivní součástky, rezistory, keramické kondenzátory a trimry.
• Elektrolytické kondenzátory a tranzistor se osadí až naposledy aby nepřekážely
osazování ostatních součástek
1
Amplitudová modulace
• Cívka přijímače je tvořena trojím vinutím na toroidním feritovém jádře. Cívku L1 tvoří
2-4 závity, cívky L2 a L3 pak 20 závitů.
• Audio výstup se odebírá z míst označených jako PAD5 (signál) a PAD7 (zem). Napájení
z USB je připojeno na PAD8 (+) a PAD6 (zem).
• KONTROLA před zapojením do USB. Aby se předešlo nechtěnému poškození USB
portu například špatným osazením součástek, je vhodné alespoň jednoduchým způsobem
zkontrolovat co vlastně připojujeme k počítači. Stejnosměrným ohmmetrem změříme
odpor mezi oběma napájecími vodiči, tedy mezi PAD8 a PAD6.
Měl by být ≈ 10 kΩ.
• Po zapojení přijímače je nutné nastavit pracovní bod tranzistoru. Trimrem R7 se nastaví
pracovní bod tak, aby napětí mezi kolektorem tranzistoru Q1 a zemí bylo 2.5 V, při
napájení 5 V
• Jako anténa poslouží kousek drátu v délce 5 ÷ 15 cm. Trimrem R8 se naladí žádaná
stanice.
• Kondenzátor C6 je paralelně připojen k dvojici diod v závěrném směru a výsledná kapacita je tedy součtem kapacity kondenzátoru C6 a kapacity diod. Použitá Zenerova
dioda však není vyráběna s důrazem na přesnou (ve velké sérii opakovatelnou) hodnotu
kapacity v závěrném směru a proto se může lišit v řádu ≈ 100 pF. Je tedy vhodné mít
při oživování k dispozici více různých kondenzátorů v hodnotách 47 ÷ 470 pF
2
Obrázek 1.1: Plošný spoj a umístění součástek
Obrázek 1.2: Plošný spoj ze strany součástek
3
4
Obrázek 1.3: Schéma zapojení přijímače
1.3
Troubleshooting
Není možné nastavit pracovní bod, nastavení trimru neovlivňuje hodnotu napětí
v kolektoru
Napětí v kolektoru je stále 5 V ačkoliv
podle výše uvedeného testu se napětí na
děliči mění.
Napětí v kolektoru je stále ≈ 0.2 V ačkoliv
podle výše uvedeného testu se napětí na
děliči mění.
Pracovní bod je nastaven, není však nic
slyšet
Tranzistor zesiluje podle výše uvedeného
testu, ale nelze naladit žádná stanice.
Stále nic.
Zkontrolujte napětí v uzlu mezi trimrem R7 a
rezistorem R4 . Otáčením trimru by toto napětí
mělo nabývat hodnot od ≈ 0.7 ÷ 5 V. Pokud je
napětí konstantně 5 V, znamená to, že proud
neteče děličem. Zkontrolujte zda není poškozené
vinutí L1 a připájení součástek R4 a R3 . Pokud
se napětí mění a přesto neovlivňuje pracovní
bod, je poškozený nebo špatně připájený tranzistor.
Tranzistor je stále uzavřený. Buď proto, že je
poškozený nebo jím neteče kolektorový proud.
Zkontrolujte připájení rezistoru R2 .
Tranzistor je sepnutý - saturovaný. Do báze teče
příliš velký proud. Zkontrolujte správné hodnoty
rezistorů R3 , R4 a zejména trimru R7 .
Dotkněte se např. přes šroubovák báze tranzistoru. Měl by být slyšet brum. Pokud ne, zkontrolujte připájení kondenzátoru C3 a zejména
C4 .
Zkuste připojit dostatečně dlouhou anténu ≈
2 ÷ 3 m do bodu PAD3, tím zatížíte rezonanční
obvod a zmenšíte mu Q, čímž se zmenší selektivita a přijímač začne zpracovávat i nenaladěné signály, které by měly být z dlouhé antény
dostatečně silné.
Vypájejte kondenzátor C5 , čímž proměníte reflexní přijímač na přímozesilující. Pokud přijímač nyní funguje, nebo alespoň něco částečně
přijímá, je chyba v obálkovém detektoru. Zkontrolujte součástky D1 , D2 , R6 , C1 .
5
1.4
Seznam součástek
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
C1
C2
C3
C4
C5
C6
L1, L2, L3
L4
D1, D2
D3, D4
Q1
X1
X2
1k
220
22k
1k
M1
10k
trimr 250k
trimr 10k
100n
10n
4u7
100u
10u
150p (viz text)
Vinutí viz text, toroidní jádro Amidon FT 50-43 (GES 055 000 12)
axiální tlumivka 1mH (GES 055 001 57)
Schottkyho dioda BAT42
Zenerova dioda 1N5366
BF240
mono jack 3.5mm
USB konektor A
6
Download

1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny