Шесть приёмников на одном транзисторе

Быть может, обещанное в заголовке у многих вызовет сомнение. В самом деле, можно ли на одном транзисторе сделать что-либо работоспособное. Оказывается, можно и довольно многое. Вспомним выпускаемые, промышленностью "радиопилюли", предназначенные для обследования желудка человека. На одном транзисторе можно собрать "пищалку" для обучения радиолюбительскому коду, коммутатор для электронно-механических часов, игрушечный музыкальный инструмент, передатчик, фотоэкспонометр, измерительный прибор с высоким входным сопротивлением… Ну и, конечно же, разнообразные радиоприёмники. О них и пойдет речь дальше.

Понятно, возможности таких радиоаппаратов скромны — они рассчитаны главным образом на прослушивание с помощью головных телефонов передач местных или не слишком удаленных станций. И если это вас удовлетворяет, вы сразу обнаружите достоинства подобных устройств — небольшие затраты средств, сил и времени на постройку, малые габариты и вес.

На рисунке 1 изображена простейшая радиоустановка, в которую входят колебательный контур L1C2, диодный детектор VD1, звуковой усилитель на низкочастотном транзисторе VT1 и телефон BF1. Такой приёмник совместно с небольшой внешней антенной и заземлением позволит вам стать слушателем близкой мощной радиостанции. Катушка L1 размещается на ферритовом стержне круглого или прямоугольного сечения длиной около 100 мм, предназначенном для магнитных антенн.

Для диапазона длинных волн обмотка должна иметь порядка 220 витков провода ПЭЛШО 0,15-0,2; витки укладываются внавал на надетую на стержень бумажную гильзу длиной 30-35 мм. Отвод делается примерно от 50-го витка, считая от заземлённого конца. Подключение детекторной цепи к части витков катушки позволяет согласовать их сопротивления и тем улучшить работу контура. Для диапазона средних волн катушка из 75 витков такого же провода наматывается в один слой виток к витку, с отводом от 20, витков. Телефон следует взять чувствительный, высокоомный, с сопротивлением 1,5-2 килоома. Вместо указанного на схеме диода VD1 можно применить Д9, Д2 с любым буквенным индексом. Транзистор заменить любым маломощным; для структуры n-p-n понадобится поменять на обратную полярность GB1 и C3.

Ток покоя транзистора, близкий к обозначенному на рисунке, устанавливается путем подбора номинала резистора R2. Если местоположение радиоустановки менять не предполагается и поблизости работает только одна радиостанция, плавную настройку конденсатором можно заменить на более дешёвую, фиксированную, о чем расскажем дальше.

Собрав схему, сравните её работу с конденсатором C4 и без него. Оставьте лучший вариант. Подойдут постоянные конденсаторы КЛС, оксидный К50-6 и др.; резисторы МЛ Т, МТ до 0,5 Вт мощностью.

Схема, показанная на рисунке 2, в "эпоху" радиоламп имела огромное распространение. Это так называемый регенеративный приёмник с регулируемой положительной обратной связью. Колебательный контур L2C2 здесь аналогичен описанному выше, только отвод у катушки делается от 25 витков для диапазона ДВ и от 8 витков для СВ. Высокочастотный транзистор VT1 усиливает и детектирует принятый контуром сигнал. Возросшая радиочастотная доставляющая сигнала, протекая по катушке обратной связи L1, индуцирует в контурной катушке добавочную ЭДС, что значительно повышает чувствительность и избирательность приёмника. Регулируется обратная связь резистором R2. Низкочастотная составляющая коллекторного тока заставляет звучать телефон BF1. Его следует взять высокоомным. При благоприятных условиях приёмник будет работать и без внешней антенны, хотя с нею результаты гораздо лучше и возможен приём даже удалённых радиостанций.

Рассмотренные нами схемы рассчитаны на питание от источника с напряжением 4,5 В, для которого подойдут батарея "Планета", три элемента 316 или четыре дисковых аккумулятора Д-0,1. При необходимости можно перейти на более низкое напряжение от двух элементов или двух-трёх аккумуляторов или на повышенное до 9В (от батарейки "Корунд"). Но это потребует соответствующего подбора номиналов резисторов в базовых цепях транзисторов, чтобы сохранить указанные на схемах величины токов.

На рисунке 3 дана схема рефлексного приёмника, у которого транзистор VT1 совмещает функции усиления радиочастотных и звуковых колебаний. Настраиваемый контур магнитной антенны L1C2 может быть таким же, как у предыдущего приёмника, только связь его с базой транзистора обеспечивается катушкой L2. Она размещается на ферритовом стержне рядом с контурной, число её витков порядка 25 для ДВ и 8-10 для СВ. Намотать катушку связи лучше на бумажном кольце, которое с трением передвигается вдоль стержня. Это позволит улучшить отстройку радиостанций, работающих на близких частотах. Конечно, улучшение избирательности дается ценой некоторого снижения уровня сигналов. Интересна одна особенность схемы: телефон BF1 здесь выступает в двух ролях — высокочастотного дросселя — нагрузки радиочастотного усилителя и нагрузки — звукоизлучателя в усилителе низких частот.

Принятый контуром L1C2 сигнал усиливается транзистором VT1 и поступает на детектор, собранный по схеме удвоения на диодах VD2, откуда низкочастотная составляющая возвращается по цепи C5R2L2 на базу транзистора, где усиливается и приводит в действие телефон BF1. Чтобы не возникало самовозбуждения приёмника, величину ёмкости C4 следует подобрать по максимальной громкости неискажённой передачи. Режим транзистора по постоянному току задается резистором R1. Телефон нашей конструкции в отличие от выше рассмотренных миниатюрный, низкоомный, типа ТМ-2М или ТМ-4. Приёмник может работать в интервале напряжений питания от 3 до 9 В, для чего достаточно лишь подогнать величину сопротивления R1. Собрать его можно в миниатюрном корпусе, а чтобы улучшить приём, лучше прибегнуть к внешней антенне.

Для тех, кто подолгу проводит время на природе, имеет смысл "черпать энергию" для питания транзистора из "земных недр". На это рассчитан разработанный много лет назад простейший приёмник (рис. 4), напоминающий первую схему. Рассчитан он на прослушивание расположенных неподалёку радиостанций длинноволнового диапазона. К нему желательна внешняя антенна длиной 20 м и более, с высотой подвеса 10—15 м. Телефон — ТМ-2А или ТОН-2. Катушка наматывается на бумажной гильзе, в которую вставлен отрезок антенного ферритового стержня длиной 30-50 мм. На каркас наматывают порядка 300 витков провода, ПЭВ-2-0,2. Электродами "земляной" батареи служат медная трубка ("+") и алюминиевый лист ("-") размерами с тетрадный лист. Электроды закапывают во влажный грунт на глубину порядка 1 м, на расстоянии 0,3-0,5 м один от другого. Вывод "отрицательного" электрода необходимо изолировать от земли.

Другой любительский приёмник, способен, помимо радиопрограммы, извлекать бесплатную энергию от электромагнитного поля мощной радиостанции, находящейся в непосредственной близости. При большой напряжённости поля возможен приём на одну внутреннюю магнитную антенну; в других случаях следует воспользоваться внешней (рис. 5). Схема приёмника опять-таки имеет много общего с разобранной нами схемой первого приёмника. Её отличие — фиксированная настройка на станцию. Достигается она подбором ёмкости конденсатора C3, который должен иметь допуск не хуже 10%; подстроенный конденсатор C2 КПК-2 позволяет настроить контур точно на нужную частоту. Для магнитной антенны необходим ферритовый стержень длиной 140- 160 мм, телефон может быть ТМ-2А или высокоомный. Катушка контура L1 наматывается в один слой виток к витку на середине стержня. Количество витков -180 с отводом от середины, проводом ПЭВ, ПЭЛШО 0,15-0,3.

Для всех упоминавшихся случаев внешнюю антенну для дачной местности можно соорудить из изолированного пластмассового провода, натянутого между шестами на крыше дома или близко стоящими деревьями. Во время грозы от радиоприёма необходимо отказаться, а снижение антенны надёжно соединить с вводом заземления — зарытого в землю металлического листа или трубы. В городских условиях антенну натяните между палками, укреплёнными по бокам балкона. Здесь заземлением послужит труба отопления или водопровода, на которой в месте контакта удалена краска.

Приёмник, приведённый на рисунке 6, представляет собой сверхрегенеративный детектор, обладающий очень высокой чувствительностью к слабым сигналам, и позволяет вырваться на простор УКВ-диапазона. Приём ведётся на телескопическую антенну или кусок провода длиной 0,5-1 м. Антенна с помощью катушки L1 индуктивно связана с контуром L2, C2. Режим сверхрегенерации устанавливается подстроечным конденсатором С1 типа КПК-М, КПК-1. Его характерный признак — шум в телефоне F1, напоминающий шипение примуса, когда приёмник не настроен на станцию. При точной настройке конденсатором C2 шум пропадает.

Катушки LI, L2 размещаются на общем пластмассовом каркасе без сердечника диаметром 6,5 мм. Антенная L1 имеет 9 витков, контурная L2-6 витков провода ПЭВ-2-0,44. Дроссель L3 наматывается на таком же каркасе проводом ПЭВ-2-0,25 и имеет 25 витков. Конденсатор С2 лучше достать подстроечный с воздушным диэлектриком, но можно обойтись не очень долговечным керамическим КПК-1, припаяв к витку ротора медную трубку, которая послужит осью для ручки настройки. Постоянные конденсаторы могут быть типа КЛС. Телефон — высокоомный, с сопротивлением порядка 2 кОм.

Границы принимаемого УКВ диапазона могут охватывать частоты звукового сопровождения I и III каналов телевидения и диапазон УКВ-ЧМ между ними. При столь значительном перекрытии отстройка на последнем бывает затруднена. Если интересует именно эта полоса частот, следует уменьшить перекрытие, подобрав последовательно и параллельно включаемые с C2 постоянные конденсаторы. Подгонка границ диапазона обеспечивается перемещением витков катушки L2. Чтобы получить от приёмника удовлетворительный результат, требуется тщательно выполнить монтаж и настройку. Поскольку руки оператора также могут влиять на настройку, не следует гнаться за минимальными размерами — лучше, если они будут соразмерны с телескопической антенной. Ещё одно замечание, относящееся ко всем схемам. Проводя наладку приёмников в городских условиях, имейте в виду — многие современные здания имеют стены, густо армированные сталью, отчего уровень радиосигнала может сильно понижаться.

Ю. ГЕОРГИЕВ

ЮТ 1993 №4