Радиоприёмник своими руками

Подробности

Заземление для детекторного приемника

Антенна представляет собой «плюсовой» провод питания, а заземление – «минусовой». Без заземления работать приемник просто не будет. Если нет возможности устроить качественное заземление, то можно конечно воспользоваться батареями или водопроводными трубами (если, конечно, они не из пластика), а так же нулевым выводом в розетках. Последний вариант крайне опасный, поэтому тщательно проверяйте, где находиться фаза, иначе рискуете получить поражение электрическим током. Зато заземление через «ноль» розетки дает возможность получить прибор с повышенной чувствительностью и избирательностью.

Если планируете заземляться через батареи или водопроводные трубы, то стоит предварительно стереть с них слой декоративного покрытия, который будет мешать эффективной работе.

В качестве заземления может выступать и простой отрезок трубы или арматуры до метра в длину, забитый в землю. Аналогичным эффектом будет обладать железная плита, закопанная в землю на глубину от полуметра, при этом, чем больше металлической поверхности, тем лучше. В целом, для заземления можно использовать любой металлический предмет, закопанный или надежно закрепленный в земле.

Создание колебательного контура

После того, как вы соорудили антенну и организовали заземление для устройства можно переходить к созданию самого приемника. Первое, что необходимо создать – это колебательный контур. Он представляет собой катушку индуктивности и конденсатор, которые подключены параллельным соединением. Эти элементы помогают настроить приемник в резонанс с антенной

При этом важно, чтобы конденсатор был переменным. Для этого можно использовать воздушный или бумажный диэлектрики

На катушку наматывается тот же тип провода, который использовался при создании антенны. Намотать придется как минимум 100 витков при оправке с диаметров в 3-5 см. Для того, чтобы расширить диапазон принимаемых частот необходимо делать отводы после каждого 25 витка. Наматывать провод необходимо виток к витку, при этом следить за тем, чтобы напряжение провода было достаточным. Для надежной фиксации проволоки на катушке сверху ее можно покрыть эпоксидной смолой.

Сборка устройства

Детекторный приемник состоит из:

• катушки индуктивности,
• переменного и постоянного конденсатора (лучше использовать такие, которые изготавливаются из бумаги или фольги, чем керамические),
• полупроводникового диода типа Д9 (можно заметить на диод любого другого типа, главное, чтобы он был на основе кристалла кремния и высокочастотным),
• Высокоомных наушников,
• Средств коммутации – зажимы- крокодилы, гнезда, штекеры и т.д.

Собрать все эти элементы не сложно, можно обойтись даже без пайки. Достаточно воспользоваться самой простой схемой сборки детекторного приемника.

Сборка дополнительного усилителя для низких частот

Предыдущие шаги дали нам возможность собрать простейший усилитель, которые позволяет слушать радио только с использованием наушников. Для того, чтобы детекторный приемник начал вещать через громкоговоритель, необходимо его усовершенствовать. Можно установить дополнительный разъем 3.5 мм и подключить через штекер колонки. Но, если колонки отсутствуют, то можно соорудить небольшой усилитель, работающий на микросхеме

Можно выбрать усиленные сборки TDA2003, 2005, важно, чтобы у них было однополярное питание

Дополнительно стоит установить и усилитель высокой частоты, он поможет увеличить амплитуду сигнала без потери его формы. Изготовить его можно так же как и усилитель низких частот на одном транзисторе. Стоит отдать предпочтение полевым транзисторам.

Установка блока питания

Надеюсь, что эта статья поможет вам осуществить детскую или уже не детскую мечту, и собрать своими руками радиоприемник. Тем более, что это от вас не потребуется каких-то дефицитных деталей, организации рабочего места, да и сами детали конструкции в любой момент могут быть усовершенствованы и заменены на более подходящие.

Проект «Радиоволны. Смастери своё собственное радио»

Для того, чтобы сконструировать радиоприёмник своими руками, нужно для начала представить его в качестве электрической цепи и разобраться в том, что из себя переставляют его основные элементы.

Само название и функция радиоприемника дают понимание того, что же такое приемник – это устройство, улавливающее радиоволны и чаще всего проводящее с ними такие манипуляции, чтобы сделать из радиоволн звуковые волны.

В этом процессе
участвует диод, преобразовывающий
переменный ток радиоволн в постоянный
и подающий его в наушники. Еще два
элемента – конденсаторную батарею и
индуктор также требуется подключать в
цепь при помощи проводов. Провода можно
спаивать, скручивать или скреплять при
помощи специальных элементов.

Легче всего будет купить набор для проекта “школьное радио”, включающий в себя все детали, необходимые для создания самодельного детекторного радиоприемника. Если же вы не собираетесь пользоваться готовым набором, то все необходимые материалы можно приобрести по отдельности. Также в интернете можно найти информацию о том, как сделать антенну для радио своими руками, которую вы тоже можете использовать.

Что нам понадобится:

• провода в большом количестве;
• конденсаторная батарея (некоторые из них также бывают регулируемыми);
• диодный демодулятор;
• дополнительная соединительная проволока;
• проволока для антенны (максимальной длины);
• подключаемые наушники.

Ход эксперимента:

1. Ознакомьтесь с базовыми терминами и понятиями по теме:
   • Цикл — одно повторение колебания; на графике волны это расстояние по оси x между двумя пиками волны.
   • Частота – количество циклов в одну единицу времени (чаще всего в секунду). Измеряется в герцах.
   • Длина волны – расстояние между двумя ближайшими друг к другу пиками волны.
   • Индуктор – часть цепи, которая обычно представляет из себя катушку из проводов.
   • Конденсаторная батарея – подключаемое в цепь устройство, которое может из сохранять и накапливать электрический заряд, а также может блокировать проходящие через него сигналы постоянного тока, пропуская только переменный ток.
   • Частота и длина волны имеют противоположную зависимость – чем выше частота, тем меньше длина волны и наоборот.
2. Найдите ответы на вопросы исследовательского характера:
   • Что такое радиоволны?
   • Какова средняя частота и длина радиоволны?
   • Какова дальность распространения радиоволн?
   • Как происходит распространение радиоволн?
   • Что такое am- и fm-волны и чем они отличаются друг от друга?
   • Как и почему работает антенна радиоприемника?
   • Какие средства, теоретические знания и практические умения требуются для того, чтобы сделать простой радиоприемник своими руками.
3. Найдите в специальном наборе или в интернете инструкцию того, как сделать радио своими руками. Если вы уже разбираетесь в сборке электрических цепей, то вам будет достаточно выбрать одну из схем, доступных в сети, но если вы только начинаете собирать самодельные радиоприемники, то стоит найти более подробное пошаговое пособие.
4. Разложите перед собой все элементы цепи, рассмотрите и проверьте их.
5. Если это требуется, соберите из частей отдельные компоненты цепи.
6. Соберите цепь, соблюдая все меры безопасности.
7. Попробуйте протестировать свой детекторный радиоприемник.

Вывод:

Вы изучили основные средства радиосвязи, узнали как работает радиосвязь в целом и простой детекторный радиоприемник в частности, а также научились конструировать простые устройства улавливания и преобразования радиоволн.

В качестве следующего шага в исследовании вы можете найти информацию о том, как сделать радиоприёмник более сложного уровня, и попробовать создать его и протестировать сделанный вами прибор.

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.

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.

Антенна для детекторного приемника.

Для средневолнового детекторного приемника нужна антенна метров в 40 провода, расположенного горизонтально и как можно выше от земли. Как вариант – в виде буквы «Г». Такую антенну можно сделать из любого материала — изолированного или неизолированного провода или проволоки, троса или кабеля . Как вариант, для антенны можно использовать антенный телевизионный, телефонный, или компьютерный сетевой UTP кабели.

Но живя в многоэтажке, развернуть такую шикарную антенну естественно, возможности нет. По этому, я спускаю из окна провод длиной метров 8. Он болтается в свободном болтании и принимает по ночам несколько мощных радиостанций.

На даче же в качестве антенны я растянул между высокими деревьями на изоляторах 40 метров троса в пластиковой трубке. Такой трос  применяется для оттяжки высоких вентиляционных труб, антенных мачт и подвеса кабелей для подвода к дому. Продается в хозяйственных и строительных магазинах. Благодаря пластиковой трубке трос отлично изолирован и вполне подходит для антенны детекторного приемника.

Усовершенствуй свой самодельный радиоприемник

Хочешь усовершенствовать свой самодельный радиоприемник и иметь лучший прием? Это возможно, если ты купишь в магазине электроники детекторный приемник и установишь его вместо комплекта лезвия бритвы и английской булавки. Он работает подобным образом, только вместо лезвия бритвы – .

Описанный здесь простейший самодельный лезвийный радиоприемник называется «окопным» радио. Во время Второй мировой войны солдаты на передовой (часто в окопах) делали такого рода радио, потому что все детали имелись под рукой.

В статье будет полностью изучен детекторный приемник, его основные компоненты и возможности модернизации этого простейшего устройства. Для нормального функционирования этого приемника требуется тщательный подбор элементов по параметрам. Но он очень требователен к конструкции антенны и заземления, так как у приемника нет источника питания. Работает он исключительно за счет электромагнитного поля, создаваемого радиопередатчиком. Это является как преимуществом, так и недостатком радиоприемника, собранного по такой схеме. Работать он может практически вечно, пока будут вещать радиостанции. Но чувствительность у него крайне низкая, способен принимать только очень мощные сигналы.

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 :- ).

Что делать, если нет нужного диода?

Полупроводниковый диод выполняет функции детектора, поэтому его заменить проблематично. Но есть конструкции, которые способны взять на себя роль детектора. И речь идет не про радиолампы или микросхемы. Сделать можно детекторный приемник из лезвия и карандаша, они ставятся вместо диода. Все остальные элементы остаются на своих местах. Вам еще потребуется булавка, ее нужно вставить в заднюю часть карандаша. При этом два элемента должны быть жестко связаны. Карандаш устанавливается к лезвию под углом в 30-45 градусов.

Недостаток такого «детектора» – нужно часто затачивать конец карандаша. А с тупым он работать не будет. Но эта конструкция лишь для общего развития, да на случай апокалипсиса, намного проще окажется использовать диод. За неимением подходящего с легкостью можно установить транзистор. Использовать в нем нужно лишь один p-n-переход. Если вы читаете эту статью, то, скорее всего, знаете, что существуют транзисторы p-n-p и n-p-n типа. Отсюда и нужно отталкиваться, на базу подаете сигнал с колебательного контура, с коллектора снимаете продетектированный. Замена полупроводникового диода найдена, теперь можно начать усовершенствование конструкции радиоприемника.

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.

Частотно-импульсный детектор

Теперь остановимся подробнее на детекторе. Из его названия следует, что частотная модуляция подразумевает изменение частоты несущего сигнала под действием модулирующего сигнала. Продемонстрировать это можно следующим графиком.

Суть частотной модуляции

Для обратной процедуры, то есть выделения аудиосигнала, и используется ЧМ-детектор. Существует много видов частотных детекторов, но особняком среди них стоит так называемый счетный детектор.

Принцип работы счетного детектора достаточно прост для понимания. Частотно-модулированный сигнал пропускают через ограничитель, получая на выходе меандр переменной частоты. После этого по восходящему или нисходящему сигналу генерируют импульс постоянной ширины. Таким образом, из сигнала переменной частоты мы получили импульсы с изменяющимся периодом следования, а так как ширина импульсов постоянна, то коэффициент заполнения тоже меняется. То есть мы получили ШИМ-сигнал. Полученный ШИМ-сигнал интегрируют, что дает на выходе аудиосигнал.

В общем, частотно-импульсный детектор работает точно так же, как ЦАП, на ШИМ-генераторе. Однако у такого детектора есть некоторые ограничения, и это прежде всего частота входного сигнала, которая должна быть ниже 1 МГц (при условии, что отклонение частоты составляет 50 кГц, характерное для широкополосной FM-модуляции), так как на больших частотах начинает падать эффективность детектора. Впрочем, в нашем случае это, наоборот, преимущество.

Интересно отметить, что в отечественной радиолюбительской литературе данный детектор упоминается редко, а ламповых конструкций в рунете и вовсе не сыскать, тогда как в Европе и Австралии эти схемы достаточно популярны. Например, одним из самых известных приемников с частотно-импульсным детектором был Sinclair Micro FM. Да, это тот самый Синклер, который разработал ZX Spectrum.