Схема детекторного приёмника.
Схема простейшего детекторного приемника показана на рисунке. Многие из вас еще не умеют читать схемы и пока не знают, что означают изображенные на них значки. Будем вместе разбираться в них и осваивать азбуку радиосхем.
Латинской буквой L обозначают катушку индуктивности - один из главных элементов приемника. Другим таким элементом является подстроечный конденсатор С1. Вместе с катушкой индуктивности он образует так называемый колебательный контур, позволяющий настраивать приемник на выбранную радиостанцию. Подстроечный конденсатор состоит из двух частей: неподвижной, называемой статором, и подвижной - ротора. Поворачивая ротор, изменяют емкость конденсатора и настраивают контур на волну той или иной радиостанции. При этом величина сигнала на контуре, то есть на выводах катушки, возрастает. Этот сигнал подается далее на устройство, называемое детектором и состоящее из полупроводникового диода VD1, постоянного конденсатора С2 и головных телефонов В1. Детектор преобразует сигнал радиостанции так, что через головные телефоны начинает протекать переменный ток звуковой частоты. А он в свою очередь преобразуется телефонами в звук. Телефоны и позволяют слышать передачу радиостанции.
Чтобы передача была слышна возможно громче, к приемнику нужно подключить хорошую наружную антенну и заземление. Провод от антенны (у ее условного обозначения стоит латинская буква W) вставляют в гнездо XI, а от заземления - в гнездо Х2. Если на схеме нужно показать разъем, состоящий из нескольких гнезд или штырьков, его обозначают так же, как разъем ХЗ в приемнике. Перемычки из двух параллельных линий показывают, что гнезда объединены в общую конструкцию, например в виде розетки или вилки. Если разъем содержит гнезда (как в розетке), стрелки касаются концов проводников острием внутрь, а если штырьки (как в штепсельной вилке) - острием наружу. Вот вы и познакомились с первыми условными обозначениями. А теперь за дело. Начните с деталей. В первую очередь нужно приобрести подстроечный конденсатор С1 типа КПК-3 с выступами-лапками для крепления. В крайнем случае подойдет конденсатор КПК-2 без лапок, тогда его придется прикрепить к плате приемника через центральное отверстие винтом с гайкой. В любом случае при вращении ротора конденсатора его емкость должна изменяться от 25 до 150 пФ. Эти пределы изменения на корпусе конденсатора обозначены так: 25/150.
Конденсатор С2 типа КСО-2 или другой емкостью от 2000 до 4700 пФ. Диод можно взять любой из серии Д2, Д9, Д18, ГД407. Головные телефоны должны быть высокоомные, например: ТОН-1, ТОН-2. Если у вас будут телефоны других типов, измерьте их сопротивление, подключив омметр к штырькам вилки, - оно должно быть не менее 3000 Ом. Иначе не удастся получить достаточной громкости звука. Возможно, капсюли окажутся высокоомными, но соединенными параллельно. Тогда для получения нужных результатов соедините капсюли последовательно. Гнезда Х1 и Х2 могут быть как готовые (например, клеммы, зажимы), так и самодельные. В последнем случае удобно использовать гнезда обычной сетевой розетки. Для этого розетку разбирают, гнезда отвинчивают, отгибают их хвостовики и прикрепляют гнезда к панели приемника. Катушку индуктивности удобнее всего намотать на картонный каркас с параметрами: наружный диаметр 20 мм, длина 58 - 60 мм, толщина стенок 1 - 2 мм. При отсутствии готового каркаса можно склеить его из плотной бумаги. Вверху и внизу каркаса устанавливают контакты под выводы катушки. Для этого в каркасе прокалывают шилом по два отверстия и пропускают через них отрезки луженого медного провода. Кроме того, если каркас самодельный, нужно прикрепить к нему внизу две лапки из жести, которыми каркас будут крепить к панели приемника.
Катушку наматывают медным проводом в эмалевой изоляции (марка провода ПЭ, ПЭЛ и ПЭВ) диаметром 0,15 - 0,25 мм. Начало провода припаивают к верхнему контакту каркаса. Для этого с конца провода на длине примерно 10 - 15 мм счищают изоляцию. Сделать это можно с помощью лезвия бритвы или мелкозернистой шлифовальной шкуркой. Затем провод облуживают и только после этого припаивают к контакту. Провод наматывают виток к витку, чтобы получилась сплошная намотка. Всего нужно уложить 135 витков. Конец провода подпаивают к нижнему контакту каркаса. Итак, все детали подготовлены, можно размещать их на плате приемника . Саму плату выпилите из любого изоляционного материала (гетинакс, текстолит, фанера) толщиной, не менее 1,5 мм. Размер платы: 70Х 125 мм. На плате предварительно расставьте катушку, подстроечный конденсатор, гнезда, разъем, пометьте точки их крепления и просверлите отверстия нужного диаметра.
По углам платы сделайте отверстия диаметром 3 мм под стойки - пластмассовые колпачки от тюбиков зубной пасты. В местах, показанных на чертеже точками, установите проволочные стойки-шпильки из луженой медной проволоки толщиной не менее 1 мм. Если среди ваших запасов такой проволоки нет, возьмите медную проволоку в эмалевой изоляции, удалите изоляцию лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите проволоку мощным паяльником. Из этой проволоки нарежьте шпильки длиной 8 - 10 мм. Затем высверлите в плате отверстия, диаметром несколько меньшим толщины шпилек, и вставьте в них шпильки так, чтобы снизу и сверху платы они выступали примерно на одинаковую длину. Шпильки, конечно, должны сидеть в плате плотно, не выскакивая. В крайнем случае их можно слегка расплющить с обеих сторон платы плоскогубцами.
Настало время зафиксировать детали на плате и соединить их между собой в соответствии со схемой. Поможет вам в этом схема соединений деталей. Она показывает взаимное расположение деталей на плате и соединение их выводов. Выводы диода и постоянного конденсатора предварительно изгибают, концы скручивают в кольцо и припаивают их к шпилькам. Контакты катушки соединяют со шпильками отрезками монтажного провода (можно использовать и одножильный медный провод). Входные гнезда соединяют со шпильками медным проводом. Гнезда разъема ХЗ соединяют со шпильками, к которым подпаян конденсатор С2, снизу платы.
Внимательно проверив правильность монтажа в соответствии со схемой и убедившись, что все пайки прочные (для этого подходящие к местам пайки проводники и выводы деталей надо слегка покачать пинцетом), можете подключить к приемнику антенну и заземление и настроить приемник на близлежащую мощную радиостанцию. Готовых антенн и заземления у вас может не оказаться, поэтому их придется делать самим. Для этого познакомимся сначала с их устройством.
Антенна и заземление
Для всех простых приемников, особенно детекторных, обладающих малой чувствительностью, нужна хорошая наружная антенна. Чем больше она по размерам и выше от земли, тем больше сигнал, поступающий в радиоприемник, а значит, громче звучание головных телефонов. Подключенная к транзисторному или ламповому приемнику, имеющемуся у вас дома, такая антенна позволит принимать даже маломощные радиостанции, удаленные на тысячи километров.
Из множества конструкций антенн познакомимся с устройством простых и достаточно эффективных. Вот, например, наружная антенна, состоящая из двух частей: горизонтального луча и снижения . Луч укреплен между мачтой на крыше дома и деревом, а снижение подключено к началу луча. Такая антенна называется Г-образной. Эффективность антенны определяется в основном высотой снижения. От длины горизонтального луча несколько зависит громкость передач на длинных волнах, причем длина луча не должна превышать 40 м, иначе прием может даже ухудшиться. Вот почему чаще оговаривается высота подвески антенны, то есть высота снижения, а не длина горизонтального луча.
Обычно антенну устанавливают на высоте не менее 10 м от земли. Горизонтальный луч можно сделать из многожильного антенного канатика. Хорошие результаты можно получить, используя так называемый "полевой" провод. Такой провод (обычно витая пара) содержит 3 стальных и 4 медных жилы и наружную изоляцию из полиэтилена (черного цвета). Прочность такого провода на разрыв очень высокая (порядка 100-120 килограмм) а полиэтиленовая изоляция обеспечивает отличную защиту от коррозии при соприкосновении с атмосферной влагой. В крайнем случае для луча подойдет оцинкованный стальной или железный провод диаметром 2 - 3 мм. Провод луча надо прикрепить к мачте или дереву (или высокому столбу) с помощью изоляторов . В качестве изоляторов можно применить так называемые "орешковые" изоляторы или фарфоровые ролики для крепления электропроводки. Места скрутки и подключения снижения обязательно пропаяйте. После пайки эти места нужно защитить, например термоусадочной трубкой, силиконовым герметиком или обыкновенным пластилином. Не забывайте во время натяжки полотна антенны оставлять "температурный" провис! Дело в том, что все металлы при понижении температуры сжимаются (длина провода антенны уменьшается). Если натянуть проводник полотна антенны сильно (при положительных температурах), то зимой этот проводник, сжимаясь, сломает мачты антенны или просто порвется!
Снижение можно сделать тем же проводом, что и луч, или использовать медный многожильный провод в хлорвиниловой изоляции. Провод снижения не должен касаться крыши, труб и других частей здания. Для ввода снижения в комнату просверлите в раме окна наклонное отверстие (чтобы в помещение не попадала вода) и вставьте в него фарфоровую или резиновую трубку - через нее и пропускают провод.
Теперь о заземлении. Оно необходимо для детекторного и всех малочувствительных приемников. От качества заземления зависит "дальнобойность" приемника и громкость принимаемых передач. В сельской местности или на даче заземление можно сделать так. Возьмите негодное ведро и припаяйте к нему длинный провод. Заройте ведро в землю на глубину 1,5 - 2 м. Заземляющий провод подведите к приемнику через окно (так же, как и антенну). Если почва сухая, при закапывании ведра подсыпьте в яму медный (железный) купорос или мочевину. Соль использовать нежелательно (особенно на даче!) так как она "отравляет" почву - в этом месте несколько лет ничего не будет расти!!! Для заземления подойдет и водопроводная труба длиной 2 - 3 м. Один конец трубы надо расплющить и вбить в землю. К выступающей части подпаивают провод заземления. Можно вместо пайки применить болтовое соединение, но его обязательно следует защитить при помощи герметика или обыкновенного пластилина. В жаркую погоду в верхнее отверстие трубы можно наливать воду - это улучшит контакт трубы с землей. Если в доме есть водопровод или магистраль парового отопления, соедините "земляное" гнездо приемника с проходящей через помещение трубой. ВНИМАНИЕ - газовые трубы использовать для заземления запрещено! В месте соединения тщательно зачистите трубу напильником или перочинным ножом, а после подключения провода обмотайте это место изоляционной лентой. В грозу наружная антенна может стать причиной выхода из строя приемника и даже пожара. Об этом нужно всегда помнить и заземлять антенну по окончании пользования приемником. Здесь удобно воспользоваться промышленным грозопереключателем. Он состоит из ножевидного рубильника, прикрепленного к расположенной в центре переключателя стойке, и двух контактов. Рубильник можно устанавливать в одном из крайних положений, соединяя стойку с тем или иным контактом. Стойка и один из контактов имеют пластины с зубчиками на конце. Пластины приближены друг к другу настолько, что между зубчиками образуется зазор около миллиметра - это искровой промежуток.
Провод наружной антенны подсоедините к стойке, провод заземления (а значит, и "земляное" гнездо приемника) - к контакту с полоской, а провод от "антенного" гнезда приемника - к оставшемуся контакту переключателя. Теперь в одном крайнем положении наружная антенна окажется подключена к приемнику, а в другом - заземлена. Даже если вы забыли заземлить антенну и она осталась соединенной с приемником, безопасность будет обеспечена - при попадании молнии в антенну сработает искровой промежуток, и заряд через зубчики уйдет в землю.
Настройка радиоприёмника
Включив в гнездо Х1 антенну, в гнездо Х2 заземление, а в розетку ХЗ головные телефоны, медленно вращайте ротор подстроечного конденсатора. Его емкость изменяется от минимальной (25 пФ) до максимальной (150 пФ) при повороте ротора на половину оборота, то есть на 180°. Но, к сожалению, на корпусе конденсатора нет отметок начальной и конечной емкостей. Поэтому придется повернуть ротор на полный оборот и попытаться поймать хотя бы одну радиостанцию. Поскольку приемник рассчитан на работу в диапазоне средних волн примерно от 600 до 400 м, наиболее вероятная станция, которую можно услышать на большей территории нашей страны, - "Маяк" (547 м).
Если не удалось поймать ни одной радиостанции, попробуйте изменить диапазон настройки приемника. Наиболее просто это можно сделать с помощью ферритового стержня диаметром 8 мм и длиной не менее 100 мм от магнитной антенны транзисторных радиоприемников. Медленно вводите его внутрь каркаса катушки. Приемник будет перестраиваться на более длинные волны, и вы наверняка услышите работу местной радиостанции. Опустив стержень внутрь каркаса на возможную длину, плавно настраивайте приемник подстроечным конденсатором в новом диапазоне. Возможно, станция хорошо будет слышна при неполном введении стержня. Тогда сделайте для стержня простейший фиксатор. Вырежьте из толстого картона полоску длиной немногим более диаметра каркаса и прорежьте в центре ее отверстие, в которое стержень должен войти с трением. Наложите полоску на каркас катушки и, придерживая ее рукой, перемещением стержня настройтесь на радиостанцию. Теперь стержень будет удерживаться в нужном положении полоской-фиксатором.
Введение стержня внутрь каркаса свидетельствует о том, что для приема хорошо слышимой в вашей местности радиостанции катушка индуктивности должна иметь большее число витков. Задача, конечно, простая, и вы легко справитесь с ней. Отпаяйте нижний вывод катушки от контакта, подсоедините к выводу конец такого же провода и домотайте 165 витков (теперь общее число витков катушки составит 300). Намотку надо производить виток к витку. Когда дойдете до конца каркаса, намотайте провод поверх уже имеющейся обмотки, но в обратном направлении - к верхнему контакту. Конец обмотки подключите к нижнему контакту. Настройте конденсатором приемник на радиостанцию. Вращая ротор, вкруговую, вы заметите, что станция слышна при двух положениях его, поскольку емкость конденсатора будет дважды изменять свое значение от максимального до минимального. Эту особенность конструкции конденсатора можно использовать для оценки правильности подбора числа витков катушки. Если обе настройки находятся на значительном расстоянии друг от друга, все в порядке. Когда вы заметите, что обе настройки располагаются рядом друг с другом или практически сливаются в одну, значит, число витков катушки подобрано неточно. Остается определить, в какую сторону изменить число витков катушки. Ответить на этот вопрос поможет ферритовый стержень. Введите его внутрь каркаса катушки настолько, чтобы громкость звука уменьшилась, а затем вращением ротора конденсатора попытайтесь добиться прежней громкости. Если это удалось сделать, значит, нужно увеличить число витков катушки на несколько десятков и вновь проверить настройку на радиостанцию. Если же при вращении ротора громкость еще более падает, придется отмотать несколько десятков витков. Так, отматывая или добавляя витки катушки, можно настроить приемник на любую хорошо слышимую в данной местности радиостанцию диапазона длинных или средних волн. С собранным детекторным приемником можно проделать интересные эксперименты. Настроившись на радиостанцию, попробуйте включить между антенной и приемником постоянный конденсатор емкостью около 200 пФ. Вы заметите, что настройка приемника изменилась, и для получения прежней громкости придется повернуть ручку подстроечного конденсатора в сторону увеличения емкости.
А теперь подберите конденсаторы емкостью 150 пФ, 100 пФ, 51 пФ и подключите их в качестве дополнительного конденсатора. Нетрудно видеть, что в каждом случае приходится еще более увеличивать емкость подстроечного конденсатора. Отсюда можно сделать вывод, что при включении конденсатора между антенной и приемником настройка приемника изменяется в сторону меньших длин волн. Так, если раньше приемник был настроен, скажем, на волну 547 м, то при включении дополнительного конденсатора емкостью 200 пФ он окажется настроенным на волну 500 м, а с конденсатором 150 пФ - на волну 450 м. Этим свойством можно пользоваться для перестройки приемника без изменения числа витков катушки. А вот для того чтобы приемник перестроить на более длинные волны, нужно параллельно подстроечному конденсатору подключить постоянный . Чем больше его емкость, тем более длинноволновые радиостанции будет принимать приемник. Громкость звучания детекторного приемника, конечно, невелика, и каждому из вас, конечно, хотелось бы увеличить ее. Один из способов - заменить катушку другой, лучшего качества. Дело в том, что громкость приемника во многом зависит от того, каким проводом намотана катушка. Чем толще провод, тем большую громкость удастся получить. Естественно, изменятся и размеры катушки - каркас для нее теперь должен быть диаметром 60 - 80 мм и длиной 120 - 150 мм . На каркас намотайте 150 витков провода марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,6 - 0,7 мм. При намотке делайте отводы от 25-го, 50-го, 75-го витков, считая от нижнего по схеме ("заземленного") вывода. Отводы выполните в виде петель, которые затем зачистите лезвием бритвы или шлифовальной шкуркой и облудите. К этим отводам подключите во время эксперимента "заземленный" вывод конденсатора С1 . Для этого подпаяйте к конденсатору проводник и припаивайте его к тому или иному отводу. Можно поступить и иначе: подпаять к концу проводника зажим "крокодил" и подключить его к выводам. Чем меньшее число витков окажется включенным между антенной и проводником (или зажимом "крокодил"), тем более короткие волны будет принимать детекторный приемник.
