Борис Семенов - Путеводитель в мир электроники. Книга 2
Рис. 12.19. Радиомикрофон с повышенной чувствительностью
Рис. 12.20. Радиомикрофон с увеличенной дальностью действия
Рис. 12.21. Топология печатной платы и вид монтажа элементов
Рис. 12.22. Внешний вид сборки печатной платы и корпуса
Настройка схем начинается с микрофонного усилителя. Измеряем напряжение на коллекторе VT1 — оно должно быть не меньше 1…1,1 В (тогда транзистор будет работать на линейном участке характеристики — режим А). Если это не так, то подбираем резистор R2. Транзистор КТ315Г можно заменить на КТ3102(Е — В), но тогда номинал резистора R2 придется увеличить до 1 МОм.
Следующим шагом является проверка работы генератора.
В схеме, приведенной на рис. 12.19, последним шагом настройки является контроль качества приема сигнала УКВ-приемником и при необходимости подстройкой конденсатором (С7) обратной связи.
Для размещения устройства была найдена пластмассовая коробка, имеющая размеры 80 х 55 х 18 мм. Печатная плата разрабатывалась именно под этот корпус. Она предусматривает установку двух элементов питания типоразмера ААА (любого типа). Для увеличения плотности монтажа резистор R5 располагается над конденсатором С8 (на двух уровнях).
Предварительная настройка ВЧ генератора выполняется по индикатору поля. В качестве индикатора поля можно (и нужно) использовать приспособление, описанное раньше (см. рис. 12.12). Катушку датчика поля кладем рядом с проводом антенны и по индикатору (стрелочному микроамперметру 0…100 мкА), при помощи конденсатора в контуре добиваемся максимума показаний.
Если вас заинтересовало изготовление радиомикрофонов, можно познакомиться еще с книгами [3,4], где приведено довольно много аналогичных схем.
Бесконтактный ключ
Такое устройство может использоваться для отключения сигнализации, открывания замка с электромагнитом, в электронных игрушках или для демонстраций фокусов, когда при вашем приближении что-то включается или наоборот — выключается.
Устройство состоит из миниатюрного передатчика (рис. 12.23) и простейшего детекторного радиоприемника (рис. 12.24).
Рис. 12.23. Схема радиопередатчика
Рис. 12.24. Схема радиоприемной части
Дальность действия системы зависит от того, используется ли резонансный контур на входе приемника (L1-С1-С2), и наличия дополнительной антенны (WA1). Так, без конденсаторов С1—С2 она составляет:
• без антенны в приемнике — 0,3 м;
• с антенной в приемнике (провод длиной 0,6 м) — до 1,3 м.
С конденсаторами С1-С2 при настройке входного контура приемника на частоту передатчика:
• без антенны в приемнике — до 1,5 м;
• с антенной в приемнике (провод длиной 0,6 м) — более 1,5 м.
Передатчик состоит из ВЧ автогенератора на транзисторе VT3, частота которого стабилизирована кварцем, и генератора низкочастотных импульсов с частотой 850 Гц на VT1, VT2 — такая схема называется мультивибратором. Низкочастотный сигнал осуществляет амплитудную модуляцию ВЧ-генератора, за счет изменения тока базы VT3.
Кварцевый резонатор (ZQ1 из серии РК-169), кроме указанной на схеме частоты, может быть использован на любом канале радиолюбительского КВ диапазона (26,945—27,655 МГц). Катушка L1 улучшает стабильность работы ВЧ-генератора, L2 — препятствует возбуждению генератора на высших гармониках кварца, ну a L3 — излучает электромагнитное поле.
Схема передатчика может работать при напряжении от 6 до 15 В, но удобнее его питать от 9 В («Крона»), при этом потребляемый ток не превышает 4 мА.
В приемнике (рис. 12.24) входной резонансный контур L1—С1—С2 подстроечным конденсатором С2 настраивается на частоту передатчика. Полевой транзистор VT1 является активным детектором, т. е. он не только детектирует (выделяет огибающую модуляцию), как это делает обычный детекторный диод, но и в несколько раз усиливает НЧ-сигнал. К тому же, благодаря большому входному сопротивлению, этот транзистор позволяет подключить избирательный контур приемника прямо к затвору, не ухудшая при этом добротность входного контура. Далее импульсы через конденсатор С5 поступают на двухкаскадный усилитель (VT2, VT3), после которого стоит выпрямитель с умножением на 2 (элементы C7-VD2-VD3-C8). Это напряжение и управляет коммутатором на транзисторе VT4. Ну, а так как у транзисторов КП501 может быть разброс порога переключения от 2 до 4 В, то на его затвор подается начальное смещение через резистор R8. Регулировкой R7 выставляем такое напряжение, чтобы в отсутствие НЧ-сигнала транзистор VT4 был закрыт. Светодиод HL1 позволяет контролировать состояние выхода при настройке (его можно не устанавливать).
Для включения нужной нагрузки использовано электромагнитное реле К1 из серии РЭС55А (паспорт РС4.569.602 или РС4.569.607), но при небольшом изменении топологии платы можно установить и многие другие на рабочее напряжение 12 В.
Топология печатной платы передатчика приведена на рис. 12.25.
Рис. 12.25. Топология печатной платы, расположение элементов и вид монтажа передатчика
При сборке были использованы следующие радиодетали: резисторы С2-23, подстроечный конденсатор (С5) типа КТ4, все остальные конденсаторы типа К10-17 или аналогичные. Катушка L1 намотана проводом ПЭЛШО диаметром 0,25 мм на ферритовом (с магнитной проницаемостью 100НН) кольце К7,5x4x2 (в таком обозначении первым указывается внешний диаметр кольца; вторая цифра — внутренний диаметр, а последняя — его толщина) — 20 витков; L2 — содержит 10 витков (провода ПЭВ диаметром 0,51 мм) на ферритовом подстроечном сердечнике диаметром 4 мм (к нему она фиксируется клеем); L3 — бескаркасная, содержит 12 витков провода ПЭВ диаметром 0,9… 1,0 мм (для намотки временно использован пластмассовый стержень от гелиевой авторучки с диаметром 5 мм). Транзисторы схемы, скорее всего, могут иметь любую последнюю букву в обозначении серии.
Топология печатной платы для сборки приемной части приведена на рис. 12.26.
Рис. 12.26. Топология печатной платы, расположение элементов и вид монтажа приемника
Были использованы детали: постоянные резисторы типа С2-23, подстроечные (R4 и R7) — СПЗ-19а(б); конденсатор С2 типа КТ4, остальные К10-17 и К10-23.
Теперь несколько слов о настройке. Начинать ее лучше с передатчика. При правильном монтаже настройка требуется только для ВЧ-генератора. Это выполняется подстроечными конденсаторами С4, С5 по максимальному уровню показаний индикатора поля, а в дальнейшем — по максимальному уровню НЧ сигнала в приемнике (на коллекторе VT3). Приемник проще сначала настраивать без конденсаторов C1, С2, контролируя уровень переменного сигнала на выходе VT3 вольтметром или осциллографом (осциллографом делать это, конечно, удобнее) при включенном вблизи передатчике. Грубая настройка выполняется резистором R7 так, чтобы подаваемого с резистора R7 напряжения на затвор VT4 было еще недостаточно для его открывания (при отключенном передатчике), а при наличии сигнала (когда передатчик включен) этот транзистор должен полностью открываться. Более точная настройка выполняется резистором R4 так, чтобы каскад обеспечивал нужное усиление и при этом не возбуждался. После настройки низкочастотного усилителя можно устанавливать конденсаторы С1 и С2 и добиваться максимальной дальности срабатывания от включенного передатчика (электронного ключа).
Радиопередатчики повышенной мощности
Человек может все, но кто ему это позволит?
Борис КрутиерУ передатчиков мощностью больше чем 0,1 Вт чаще всего бывает три практических применения: радиосвязь между людьми, охранная сигнализация и дистанционное управление. Для устройств разного назначения Государственным комитетом по радиочастотам выделены свои диапазоны частот [5], а в них конкретные каналы, за эксплуатацию которых собираются деньги (во всяком случае, пытаются это делать в крупных городах). Там же существуют специальные службы, следящие за чистотой эфира. Поэтому к настройке таких устройств следует подходить очень аккуратно. Ведь если ваш радиопередатчик будет мешать своими помехами служебной связи, домой к вам могут приехать грубые дяди, которые в этом случае, кроме самого передатчика, имеют право изъять все, что содержит радиодетали… Поэтому в своем творчестве лучше не вылезать за границы выделенных радиолюбителям частот. Они есть практически во всех частотных диапазонах, например:
