Радиоприемник своими руками

Как собрать самодельный радиоприемник

1. Проколи отверстие с каждой стороны трубочки рулона от туалетной бумаги. Проведи один конец магнитного провода сквозь один из проколов и привяжи. Оставь свободный конец провода длиной примерно 7,5 см. аккуратно намотай провод на трубочку. Продолжай наматывать, пока не будет 120 оборотов провода вокруг трубочки. Следи за тем, чтобы витки лежали рядом друг с другом. А не один на другом. Привяжи провод ко второму отверстию, оставив примерно 7,5 см, и отрежь излишнюю длину. Это катушка – основная деталь, из которых состоит самодельный радиоприемник.

2. Положи катушку боком на доску ближе к одному из краев. С помощью двух кнопок прикрепи катушку к доске. Проверь, чтобы кнопки не соприкасались ни с одной частью провода.

3. Вбей в доску по гвоздю с каждой стороны катушки примерно в четыре сантиметра от трубки.

4. С каждой стороны присоедини провода от катушки к гвоздям.

5. Положи лезвие на противоположной от катушки стороне доски. Будь осторожней, обращаясь с лезвием, – оно очень острое. Положи лезвие и закрепи двумя кнопками. Не втыкай кнопки на всю их длину в дощечку.

6. Заточи карандаш, чтобы высовывался длинный кусок грифеля. Отломи грифель и приложи его к острому концу английской булавки. С помощью кусочка провода прикрути грифель к булавке. С помощью плоскогубцев загни головку булавки назад так, чтобы она лежала плоско на доске.

7. Установи английскую булавку справа от лезвия таким образом, чтобы кончик грифеля касался лезвия. Установи один из гвоздей в головке булавки и молотком забей его в доску, пока он почти не коснется булавки.

8. Присоедини провод к левой кнопке на лезвии бритвы. Воткни кнопку как можно сильней, чтобы оголенный провод лежал на лезвии. Затем возьми другой конец провода и намотай вокруг гвоздя слева от катушки.

9. Присоедини провод к гвоздю справа от катушки. Возьми второй конец этого провода и намотай вокруг конца провода от наушников.

10. Присоедини другой провод ко второму металлическому концу наушников. Теперь возьми второй конец этого провода и положи под шляпку гвоздя, удерживающего английскую булавку. Прибей гвоздь так, чтобы булавка поднялась. Не прибивай ее слишком крепко, потому, что должна остаться возможность немного придвигать булавку.

11. Прикрепи еще один провод к гвоздю, соединяющему лезвие с катушкой. Это будет антенна. Чем длиннее антенна, тем лучше. Пусть она свисает из окна. Или даже лучше возьми, если есть, длинный провод и протяни его из окна к дереву.

12. Прикрепи еще один отрезок провода к гвоздю, соединяющему катушку с наушниками. Это будет твой провод заземления. Нужно присоединить его к чему-нибудь, что уходит в землю. Самое лучшее заземление – это труба холодной воды. Обмотай оголенный конец провода вокруг трубы, по которой идет только холодная вода.

13. Надень наушники и не производи никаких громких звуков в комнате, где установлен твой самодельный радиоприемник. Пальцем медленно подвигай булавку так, чтобы кусочек грифеля прошел по лезвию. В наушниках должны послышаться очень тихие слабые потрескивающие звуки. Продолжай двигать булавку, пока не поймаешь какую-нибудь станцию. Передвигай булавку очень медленно и слушай очень внимательно. Ты сможешь поймать только ближайшие от себя станции, и то они будут очень тихими.


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 – кусочек кристалла.

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.

Можно ли собрать радиоприемник, состоящий меньше чем из 10 деталей? Может ли такое радио работать без батареек?
Конечно можно и сделать это довольно просто: детекторные радиоприемники совершенно не сложные и могут работать, без аккумуляторов получая электроэнергию от радиоволн. В этой статье я расскажу, как можно собратьрадиоприемник работающий без батареек своими руками, затратив на весь процесс не более часа!

Чем хорош детекторный радиоприемник?
Во-первых, такой радиоприемник работает без батареек. Во-вторых, все детали необходимые для его сборки стоят около 10-15 рублей, да и в старой бытовой электротехнике их в избытке. В-третьих, собрать детекторный радиоприемник может каждый, независимо от имеющихся навыков (навыки чтения и работы с паяльником приветствуются )
Но есть и недостатки. Скорее всего, хороший прием будет только у одной радиостанции, имеющей в Вашем районе самый сильный сигнал. Второй недостаток – низкая мощность. Ее будет достаточно, чтобы дать более или менее нормальный звук из небольшого наушника, не более того.
Но все-таки, такой приёмник может пригодиться на даче, когда происходят перебои с электричеством или проблематично купить батарейки.

Итак, начнем собирать радиоприемник работающий без батареек!
Для сборки нам понадобится?
• Конденсатор постоянный 190-500 Пф
• Конденсатор 1000-2000 Пф
• Любой диод (кроме светового)
• Медная проволока диаметром 1-0.1 мм
• Цилиндр диаметром 10 см (например, банка из под кофе)
• Газета
• Металлический колышек около 30 см в длину для заземления
• Небольшой динамик, например от старых наушников (радио телефонов)

Вот так выглядит схема детекторного радиоприемника Оганова:

Начинаем с самого простого – с заземления. Вбиваем ранее подготовленный металлический колышек в землю, предварительно закрепив на нем провод (из соображений безопасности батарею отопления в качестве заземления лучше не использовать). И помните, чем лучше будет заземление, тем лучше будет прием Вашего радиоприемника. Желательно устанавливать заземление со стороны дома, куда меньше всего попадает солнце, где земля всегда сырая. Свободный конец провода заземления проводим в дом и крепим к соответствующему выводу радиоприемника.

Затем создаем антенну. У меня она проведена под крышей, длиной около 10-12 метров. Сделать ее можно, из медной проволоки. Практика показывает, что при антенне длиной 10 м. будет приниматься только одна станция, но громко. При длине антенны 1-3 м. можно принимать и другие станции, но они будут очень плохо слышны.
Далее собираем катушку. Катушка состоит из двух равных частей, по 20 витков каждая (это для приема средних волн, а для приема длинных нужно намотать по 60 витков). Как собрать катушку? Возьмем что-нибудь круглое диаметром около 10 см (например, пивная банка), оклеиваем двойным слоем бумаги. Первый слой закрепится к банке скотчем, второй накручивается на первый. В этом случае катушку после намотки легко будет снять. Теперь аккуратно наматываем медную проволоку – виток к витку. Между двумя частями катушки оставляем 5 сантиметров проволоки, а также не забываем оставить примерно столько же проволоки вначале и конце. После того как Вы намотали катушку, ее нужно обмотать изолентой в два слоя вдоль витков. А после снятия с банки – обмотать еще и поперек. Все, газета нам больше не понадобится, от нее можно избавиться!

Начинаем сборку радиоприемника работающего без батареек!
Схему, приведенную выше, можно упростить до следующего вида:

В таком виде ее проще всего собирать, да и проводов получится меньше.
Аккуратно зачищаем все детали и припаиваем их друг к другу согласно схеме! Крепим катушку, антенну, заземление, наушник и, если Вы все сделали правильно – наслаждаемся хорошим и качественным приемом пойманной нашим радио сигналом
Если Вы хотите настроиться на другую частоту, или качество приема Вас не устраивает — соберите катушку из более толстой проволоки.
Настройка производится перемещением одной части катушки относительно другой. Для более точной настройки можно взять несколько переменных конденсаторов, заменяющих С1, настраивая их вы сможете максимально точно настроиться на станцию.
Как будет выглядеть Ваш радиоприемник — зависит целиком от Вашей фантазии! Из-за его не больших размеров, приемник можно упаковать в любой контейнер.
Надеюсь, что данная статейка кому-нибудь станет полезной.

>Детекторный радиоприемник

Детекторный радиоприемник

Исполнитель: учащийся 9А класса Львов Андрей Олегович
Руководитель: Климов Александр Юрьевич, (Ведущий инженер СУНЦ УрГУ), optek (at) mail.ru

Словарь сокращений и обозначений

А — Ампер, единица измерения силы тока.
В — Вольт, единица измерения напряжения.
Вт – Ватт, единица измерения мощности.
Гн – Генри, единица измерения индуктивности.
ДРП – детекторный радиоприемник.
Др.- другие.
КПД – коэффициент полезного действия.
КПЕ – конденсатор переменной емкости.
УГО – условное графическое обозначение.
Ф — Фарада
ЭАП — электроакустический преобразователь.
Е — напряженность электрического поля радиостанции в месте приема.
m — коэффициент модуляции.
Q — добротность колебательного контура.
W – мощность.

Введение

В настоящее время известно множество типов радиоприемников: детекторный, прямого усиления, регенеративный, сверхрегенеративный, супергетеродинный и прямого преобразования. Из перечисленных, детекторный радиоприемник (далее по тексту — ДРП), имеет наихудшую чувствительность и селективность, но, несмотря на невысокие параметры, он представляет интерес для начинающих радиолюбителей и специалистов.

Простота конструкции, недефицитность деталей и отсутствие источников питания (именно поэтому ДРП изучается в средних учебных заведениях в наше время) способствовали его популярности в 20-40гг 20в. Дадим определение ДРП: это приемник, работающий за счет энергии радиоволн и не имеющий усилителя. Следует заметить, что приемник прямого усиления – это тот же детекторный с каскадами усиления сигнала низкой частоты.

1. Классическая схема ДРП

Рис.1. Типовая схема ДРП

Существует два основных варианта классических схем ДРП. Первый вариант изображен на рис.1. Второй вариант отличается от первого только тем, что детекторный диод подключен не к части контура, а к контуру полностью.

1.1. Функциональная схема ДРП

Рис. 2. Функциональная схема классического ДРП.

Радиотракт включает в себя входные цепи приемника: антенна, заземление, колебательный контур. Детектор — каскад детектирования на точечном диоде и сглаживающий конденсатор С2. Электроакустический преобразователь (ЭАП) служит для преобразования электрического сигнала в звуковой. В качестве ЭАП используются: наушники, электродинамические громкоговорители («динамики»).

1.2. Принцип работы ДРП

Настроив контур на частоту принимаемой радиостанции, выделяем высокочастотный АМ — сигнал. Частота его колебаний велика (более 100 кГц), и в наушниках он слышен не будет. Сигнал нужно продетектировать (преобразовать ВЧ электрические колебания, в колебания НЧ). Для этого служит диод VD 1 (рис.1). Он обладает свойством проводить ток только в одном направлении, от анода, обозначенного треугольником, к катоду. Положительные полуволны колебаний в контуре вызовут ток через диод, а отрицательные закроют его, и тока не будет. При отсутствии конденсатора C 2 через наушники будет протекать пульсирующий ток. Он содержит постоянную составляющую, которая изменяется со звуковой частотой. Такой ток уже вызовет в наушниках звук. Процесс детектирования улучшается при подсоединении блокировочного конденсатора C 2. он заряжается положительными полуволнами почти до амплитудного значения колебаний, а в промежутках между ними сравнительно медленно разряжается током через наушники.

2. Компоненты ДРП

2.1. Колебательный контур

Классическая схема ДРП изображена на рис. 1. Она повторяется во многих популярных книжках и журналах. Антенна WA 1 и заземление присоединены к колебательному контуру (катушка L 1 и КПЕ C 1). Колебательный контур служит для выделения из всей массы принимаемых сигналов лишь одного, желаемого. Если частота сигнала совпадает с частотой настройки контура, напряжение на нем максимально. Для настройки в пределах диапазона изменяют емкость (используют КПЕ), для переключения диапазонов изменяют индуктивность катушки L 1.

2.2. Диод

По применению полупроводниковые диоды разделяются на группы: выпрямительные, высокочастотные, туннельные и некоторые другие (рис.2).

Рис. 3. Диоды.

В качестве полупроводникового материала в диодах используется германий, кремний и арсенид галлия (в туннельных диодах).

Первые диоды стали известны с начала 20в (1906-1908 гг). Тогда же и появились первые ДРП. В 20-40гг 20в радиолюбители изготавливали детекторные диоды из кристаллов цинкита или пирита. В России пионерные работы по диодам проводил О.Лосев, который помимо детекторных диодов изготовил и первые светодиоды (он наблюдал свечение кристалла карборунда при подключении к нему батареи питания). В классических ДРП используются германиевые диоды Д2, 18,20, как самые дешевые и широко распространенные.

2.3. Конденсаторы

В классической схеме ДРП два конденсатора. С1 – переменный керамический или воздушный, предназначен для настройки приемника на частоту радиостанции (5-300 пФ). С2 нужен, чтобы убрать ВЧ – составляющую и повысить качество звука (2000 – 6800 пФ).

2.4. Головные телефоны

В России первым в приемнике высокоомные головные телефоны использовал П.Н.Рыбкин в 1899 г. За рубежом работами по усовершенствованию ДРП в эти же годы занимался Г.Маркони.

Последний элемент разбираемой схемы ДРП – головные телефоны. Для ДРП подходят только высокоомные телефоны (ТА-4, ТОН-2, ТОН-2М, ТАГ-1, ТГ-1), абсолютно не подходят низкоомные или наушники от плейера. Параметры некоторых из них приведены в Приложении 1.

Для телефонов ТОН-2 сопротивление на частоте 1000 Гц составляет 12000 Ом. Минимальная амплитуда сигнала 1000 Гц, слышимая человеком в наушниках ТОН-2 составляет 5 мВ. В классическом ДРП амплитуда сигнала на наушниках достигает 20 мВ (достаточно громко и разборчиво слышна речь и музыка), что соответствует электрической мощности 0,02 мкВт.

3. Недостатки классической схемы детекторного приемника

а) Для согласования сопротивлений колебательного контура и диода используется катушка связи (обычно 1/5-1/10 от числа витков катушки).

Следовательно, на диод поступает ВЧ напряжение в 5-10 раз меньшее, чем наводится в контуре, то есть, с большими потерями мощности (в 25-100 раз).

б) Используется энергия одного полупериода сигнала.

в) Головные телефоны сильно искажают сигнал и имеют низкий КПД (из-за металлической мембраны). Головные телефоны малоэффективны при работе на низких частотах, из-за жесткой мембраны не работают на высоких звуковых частотах. Рабочий диапазон частот наушников 300-3500 Гц. Получить качественный звук в этом случае просто невозможно.

4. Применение классического ДРП.

ДРП, выполненный по классической схеме, и в наше время находит применение для: настройки радиолюбительских передатчиков и настройки передатчиков систем электронного дистанционного управления. В любительской литературе описано успешное применение ДРП для поиска маломощных шпионских закладок (в просторечии именуемых «жучками»). В этих случаях нагрузкой ДРП работает микроамперметр постоянного тока на 10-100 мкА, шунтированный конденсатором.

5. Совершенствование ДРП

Если посмотреть на функциональную схему ДРП, можно прийти к следующим выводам: классическая схема свои возможности усовершенствования исчерпала. Кардинальное улучшение параметров ДРП возможно при полной переделке всех функциональных узлов ДРП, собранного по классической схеме.

5.1. Громкоговорящий ДРП

Добиться увеличения громкости и улучшения качества сигнала можно модернизацией всех узлов классического ДРП. В качестве колебательного контура выступает катушка индуктивности на ферритовом стержне. Эта катушка имеет межвитковую емкость, а настройка на радиостанцию производится перемещением катушки на сердечнике. Более оптимальное согласование детектора с контуром производится конденсатором связи С1 (сопротивление контура сотни килоом, а детектора 5-20 кОм). Замена одного диода диодным мостом позволяет увеличить громкость ЭАП, так как теперь в ДРП используется энергия обоих полупериодов ВЧ сигнала. Диодный мост выполнен на диодах типа Д310, так как у них меньше сопротивление и меньше потери, чем у диодов Д2, 18, 20.

Рис.4 Прибор для выбора детекторного диода

О качестве диода позволяет судить параметр — «прямой ток при напряжении 1 В», чем он больше, тем лучше.

Рис.5 Усовершенствованный классический ДРП

В качестве ЭАП используется динамик мощностью 1-8 Вт и сопротивлением катушки 4-8 Ом. Для согласования сопротивлений детектора и ЭАП служит понижающий трансформатор (~220 В/9-12 В). Для увеличения отдачи динамик устанавливается на отражательный экран. Модернизированный ДРП дает выигрыш по мощности относительно классической схемы ДРП в 140-400 раз.

5.2. Применение модернизированного ДРП.

Улучшенный ДРП является практически вечным источником бесплатной энергии «из воздуха». Он питает светильник на сверхъярком светодиоде (белом или желтом) и способен подзарядить аккумулятор, часовую батарейку или пальчиковую (типа АА или ААА) из будильника или пейджера. Он может найти применение в местах, где нет электричества, например, в коллективных садах (в доме и овощной яме), в горах. Если от него запитать светильник на сверхъярком красном светодиоде (2-10 кд), он заменит медицинский аппарат светотерапии «Дюна-Т». Также от него можно питать «серебряный ионатор» — прибор для серебрения воды.

Рис.6 ДРП – источник электрической энергии.

Накопительный конденсатор С2 рассчитан на рабочее напряжение 25-60 В при минимальном токе утечки. Приемник настраивается на самую мощную СВ или ДВ радиостанцию в этом регионе.

5.3. ДРП, питаемый «свободной энергией поля»

Для более полного использования энергии несущей, модернизированный ДРП дополняется каскадом усиления на германиевом транзисторе. И данный приемник работает громче. Теперь он стал приемником прямого усиления.

Рис.7 ДРП (приемник прямого усиления) с увеличенным КПД.

Транзистор в усилителе приемника низкочастотный и маломощный: МП39-42. Сигнал ЗЧ на базу подается через разделительный конденсатор С3. ЭАП приемника состоит из динамика ВА1, включенного через согласующий трансформатор Т1.

Настройка этого приемника сводится к настройке входного контура на частоту мощной радиостанции и одновременной подстройке емкости С1, а затем подбору сопротивления R 1 по максимальной громкости звучания.

6. Экспериментальная часть

6.1. Сборка и наладка модернизированного ДРП.

Для собранного по рис.5 модернизированного ДРП и настроенного перемещением катушки по стержню на радиостанцию «Радио России» (длина волны 260 кГц – диапазон ДВ) вольтметр на выходе приемника показал напряжение 0,25 В. После согласования сопротивлений контура и детектора согласующим конденсатором вольтметр показал 2,35 В. Затем был подключен ЭАП: динамик 6ГД-3. Полоса воспроизводимых частот 6ГД-3: 100-10000 Гц. Громко и с высоким качеством слышна музыка и речь. Антенна: медный провод диаметром 0,5 мм и длиной 8 метров. В качестве заземления использована батарея центрального отопления. Если вместо ЭАП включали сверхъяркий желтый светодиод, то наблюдали его яркое свечение!

Таким образом, все мои предположения подтвердились. Улучшенный ДРП может работать в качестве практически вечного источника энергии. Громкость звучания этого приемника можно дополнительно увеличить при использовании рупора, установленного на ЭАП.

При замене ДВ катушки на более высокодобротную на выходе приемника было получено напряжение 5,30 В и громкость приемника значительно возросла. Дальнейшее увеличение громкости приемника можно получить за счет применения более эффективной антенны.

6.2. Сборка и наладка ДРП с каскадом усиления на транзисторе (питаемый энергией электромагнитной волны).

Приемник собранный по рис.7 работал значительно громче, чем модернизированный ДРП. И это естественно, так как транзисторный усилитель НЧ питается постоянной составляющей сигнала, а она в 3-10 раз выше, чем НЧ составляющая, вдобавок транзистор усиливает слабый НЧ сигнал.

Приложение

Таблица 1 Электрические параметры высокоомных телефонов типа ТОН-2

Основные параметры

Значение параметра

Модуль полного электрического сопротивления переменному току одного телефонного капсюля на частоте 1000 Гц, не менее, Ом

Неравномерность частотной характеристики отдачи капсюля в диапазоне частот 300-3000 Гц, не более, дБ

Таблица 2 Электрические параметры детекторных диодов

Тип диода

Назначение

Среднее значение выпрямленного тока, мА

Прямой ток при напряжении 1 В, мА

Обратный ток не более, мА (при напряжении, В)

Наибольшее допустимое обратное рабочее напряжение, В

Наименьш. амплитуда обратного пробивного напряжения , В

Д2А

Выпрямление переменных напряжений

0,25 (7)

Д310

Импульсный

0,02 (20)

* Диоды Д2 предназначены для работы в различных схемах. Оформлены в стеклянном корпусе. Предельная рабочая частота 150 МГц при температуре окружающей среды от –60 до +70 О С. Емкость между выводами при обратном напряжении на диоде – 1 пФ.

Таблица 3 Параметры громкоговорителей

Тип громкоговорителя

Отдача, Па

Треб. W сигнала для громкости 60дБ, мВт

0,025ГД-2

0,075

3,6

0,05ГД-1

0,15

1,8

1ГД-5, 1ГД-28, 1ГД-36

0,2

1,0

1ГД-4, 3ГД-1, 4ГД-5

0,3

0,45

5ГД-1, 6ГД-1, 6ГД-3

0,4

0,25

8ГД-1 РРЗ

0,45

0,2

Словарь терминов

АНТЕННА (от лат. antenna — мачта, рей), в радио — устройство, предназначенное (обычно в сочетании с радиопередатчиком или радиоприемником) для излучения или (и) приема радиоволн.

ДИОД , 2-электродный электровакуумный, полупроводниковый или газоразрядный прибор с односторонней проводимостью. Применяется в электро- и радиоаппаратуре для выпрямления переменного тока, детектирования, преобразования частоты, переключения электрических цепей.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ, устройство для электрического соединения с землей аппаратов, машин, приборов и др.; предназначено для защиты от опасного действия электрического тока, а в ряде случаев для использования земли в качестве проводника тока или одного из плеч несимметрического вибратора (антенны).

КОНДЕНСАТОР электрический, система из двух или более подвижных или неподвижных электродов (обкладок), разделенных диэлектриком (бумагой, слюдой, воздухом и др.). Обладает способностью накапливать электрические заряды. Применяется в радиотехнике, электронике, электротехнике и т. д. в качестве элемента с сосредоточенной электрической емкостью.

ПИРИТ – медный минерал (в основном содержащий дисульфид меди)

СЕЛЕКТИВНОСТЬ (избирательность) радиоприемника, его способность выделять полезный радиосигнал на фоне посторонних электромагнитных колебаний (помех). Параметр, характеризующий эту способность количественно. Наиболее распространена частотная селективность.

ТРАНЗИСТОР (от англ. transfеr — переносить и резистор), полупроводниковый прибор для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, выполненный на основе монокристаллического полупроводника (преимущественно из кремния или германия), содержащего не менее трех областей с различной — электронной и дырочной — проводимостью.

ТРАНСФОРМАТОР (от лат. transformo — преобразую), устройство для преобразования каких-либо существенных свойств энергии (напр., электрический трансформатор, гидротрансформатор).

Именной указатель

Лосев Олег Владимирович (1903-42), российский радиофизик. Создал (1922) полупроводниковый радиоприемник (кристадин). Открыл ряд явлений в кристаллических полупроводниках («свечение Лосева», фотоэлектрический эффект и др.).

Маркони Гульельмо (1874-1937), итальянский радиотехник и предприниматель. С 1894 в Италии, а с 1896 в Великобритании проводил опыты по практическому использованию электромагнитных волн; в 1897 получил патент на изобретение способа беспроводного телеграфирования. Организовал акционерное общество (1897). Способствовал развитию радио как средства связи. Нобелевская премия (1909, совместно с К. Ф. Брауном).

Поляков Владимир Тимофеевич – известный советский и российский радиотехник, специалист по радиоприемным устройствам

Попов Александр Степанович (4 (16) марта 1859, пос. Турьинские Рудники Верхотурского уезда Пермской губернии, ныне Краснотурьинск Екатеринбургской области – 31 декабря 1905 (13 января 1906), Санкт-Петербург), российский физик и электротехник, один из пионеров применения электромагнитных волн в практических целях, в том числе для радиосвязи.

Рыбкин Петр Николаевич – ассистент А. С. Попова, первый использовал в радиоприемнике высокоомные телефоны.