1
Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny
Popsaný přijímač slouží k poslechu rozhlasových stanic v pásmu středních vln. Přijímač je napájen z USB portu počítače přijímaný signál je pak připojen na vstup zvukové karty počítače. Reflexní přijímač využívá jeden aktivní prvek k zesílení jak vysokofrekvenčního signálu, který přichází z antény, tak nízkofrekvenčního - zvukového signálu, který je přijímačem detekován.
1.1
Princip činnosti
Schéma celého přijímače je na obr.1.3. Nejprve se podívejme na stejnosměrnou část přijímače. Tranzistorový zesilovač má pracovní bod určen rezistory R1 , R2 , R3 , R4 a nastavitelným trimrem R7 . Tlumivka L4 se pro stejnosměrný proud chová jako odpor s velmi malou (zanedbatelnou) hodnotou, blízkou zkratu. Tranzistor je v zapojení se společným emitorem. Napěťové zesílení zesilovače v takovém zapoR1 Rc tedy ≈ R . Rezistor R2 v emitoru tedy snižuje napěťové zesílení, ale je potřebný jení je ≈ R e 2 kvůli teplotní stabilizaci pracovního bodu. Vysokofrekvenční signál z antény je přiveden na cívku L3 , která je navinuta na feritovém toroidním jádře a proud tekoucí vinutím L3 budí v jádře magnetické pole. Protože vinutí L1 i L2 jsou společně s vinutím L3 na společném jádře, má vybuzení magnetického pole uvnitř jádra proudem z antény za následek indukci napětí na cívce L1 i L2 . Napětí na cívce L1 je připojeno do báze tranzistoru a přes kondenzátor C2 do země. Kondenzátor C2 se pro vysokofrekvenční signál jeví jako velmi malá impedance a lze tedy uvažovat, že vinutí L1 je druhým koncem uzemněno. Stejně tak i kondenzátor C4 je z hlediska vysokofrekvenčního (díky své hodnotě i nízkofrekvenčního) signálu vnímán jako zkrat (tedy celá paralelní kombinace R2 a C4 je zkrat) a díky tomu má zesilovač pro tyto frekvence vyšší zesílení. Proud tekoucí tímto uzavřeným obvodem do báze tranzistoru řídí jeho otevření a je tedy samotným tranzistorem zesilován. Zesílený vysokofrekvenční signál prochází přes kondenzátor C1 neboť tlumivka L4 se pro signál o vysoké frekvenci jeví jako velký odpor. Diody D1 a D2 společně s rezistorem R6 tvoří demodulátor pro AM 1 . Kondenzátorem C5 již prochází zvukový - nízkofrekvenční signál. Ten je přiveden zpět přes vinutí L1 do báze tranzistoru, avšak hodnota kondenzátoru C2 už pro takto nízké frekvence nepředstavuje malou impedanci jako pro vysoké frekvence a proud teče do báze tranzistoru, kde řídí otevření tranzistoru a je jím zesilován. Zvukový signál po zesílení prochází tlumivkou, která je pro něj malou impedancí a vystupuje přes kondenzátor C3 směrem k zesilovači - zvukové kartě. Obvod připojený k vinutí L2 slouží k ladění přijímače. Obvod využívá kapacity polovodičové diody v závěrném směru. Trimrem R8 se nastavuje napětí od 0 ÷ 5 V na katodách obou diod a tím se mění šířka jejich vyprázdněné oblasti a tím i kapacita přechodu polovodičové diody v závěrném směru. Celý obvod pak představuje paralelní rezonanční obvod.
1.2
Sestavení a oživení
• Nejprve se osadí drobné pasivní součástky, rezistory, keramické kondenzátory a trimry. • Elektrolytické kondenzátory a tranzistor se osadí až naposledy aby nepřekážely osazování ostatních součástek 1
Amplitudová modulace
• Cívka přijímače je tvořena trojím vinutím na toroidním feritovém jádře. Cívku L1 tvoří 2-4 závity, cívky L2 a L3 pak 20 závitů. • Audio výstup se odebírá z míst označených jako PAD5 (signál) a PAD7 (zem). Napájení z USB je připojeno na PAD8 (+) a PAD6 (zem). • KONTROLA před zapojením do USB. Aby se předešlo nechtěnému poškození USB portu například špatným osazením součástek, je vhodné alespoň jednoduchým způsobem zkontrolovat co vlastně připojujeme k počítači. Stejnosměrným ohmmetrem změříme odpor mezi oběma napájecími vodiči, tedy mezi PAD8 a PAD6. Měl by být ≈ 10 kΩ. • Po zapojení přijímače je nutné nastavit pracovní bod tranzistoru. Trimrem R7 se nastaví pracovní bod tak, aby napětí mezi kolektorem tranzistoru Q1 a zemí bylo 2.5 V, při napájení 5 V • Jako anténa poslouží kousek drátu v délce 5 ÷ 15 cm. Trimrem R8 se naladí žádaná stanice. • Kondenzátor C6 je paralelně připojen k dvojici diod v závěrném směru a výsledná kapacita je tedy součtem kapacity kondenzátoru C6 a kapacity diod. Použitá Zenerova dioda však není vyráběna s důrazem na přesnou (ve velké sérii opakovatelnou) hodnotu kapacity v závěrném směru a proto se může lišit v řádu ≈ 100 pF. Je tedy vhodné mít při oživování k dispozici více různých kondenzátorů v hodnotách 47 ÷ 470 pF
2
Obrázek 1.1: Plošný spoj a umístění součástek
Obrázek 1.2: Plošný spoj ze strany součástek
3
4 Obrázek 1.3: Schéma zapojení přijímače
1.3
Troubleshooting
Není možné nastavit pracovní bod, nastavení trimru neovlivňuje hodnotu napětí v kolektoru
Napětí v kolektoru je stále 5 V ačkoliv podle výše uvedeného testu se napětí na děliči mění. Napětí v kolektoru je stále ≈ 0.2 V ačkoliv podle výše uvedeného testu se napětí na děliči mění. Pracovní bod je nastaven, není však nic slyšet
Tranzistor zesiluje podle výše uvedeného testu, ale nelze naladit žádná stanice.
Stále nic.
Zkontrolujte napětí v uzlu mezi trimrem R7 a rezistorem R4 . Otáčením trimru by toto napětí mělo nabývat hodnot od ≈ 0.7 ÷ 5 V. Pokud je napětí konstantně 5 V, znamená to, že proud neteče děličem. Zkontrolujte zda není poškozené vinutí L1 a připájení součástek R4 a R3 . Pokud se napětí mění a přesto neovlivňuje pracovní bod, je poškozený nebo špatně připájený tranzistor. Tranzistor je stále uzavřený. Buď proto, že je poškozený nebo jím neteče kolektorový proud. Zkontrolujte připájení rezistoru R2 . Tranzistor je sepnutý - saturovaný. Do báze teče příliš velký proud. Zkontrolujte správné hodnoty rezistorů R3 , R4 a zejména trimru R7 . Dotkněte se např. přes šroubovák báze tranzistoru. Měl by být slyšet brum. Pokud ne, zkontrolujte připájení kondenzátoru C3 a zejména C4 . Zkuste připojit dostatečně dlouhou anténu ≈ 2 ÷ 3 m do bodu PAD3, tím zatížíte rezonanční obvod a zmenšíte mu Q, čímž se zmenší selektivita a přijímač začne zpracovávat i nenaladěné signály, které by měly být z dlouhé antény dostatečně silné. Vypájejte kondenzátor C5 , čímž proměníte reflexní přijímač na přímozesilující. Pokud přijímač nyní funguje, nebo alespoň něco částečně přijímá, je chyba v obálkovém detektoru. Zkontrolujte součástky D1 , D2 , R6 , C1 .
5
1.4
Seznam součástek
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 C1 C2 C3 C4 C5 C6 L1, L2, L3 L4 D1, D2 D3, D4 Q1 X1 X2
1k 220 22k 1k M1 10k trimr 250k trimr 10k 100n 10n 4u7 100u 10u 150p (viz text) Vinutí viz text, toroidní jádro Amidon FT 50-43 (GES 055 000 12) axiální tlumivka 1mH (GES 055 001 57) Schottkyho dioda BAT42 Zenerova dioda 1N5366 BF240 mono jack 3.5mm USB konektor A
6
