Понимание простейшей схемы радиогенератора/радиоприёмника

Любые вопросы начального уровня, не можете разобраться в чём-то, не знаете с чего начать - мы дружно постараемся вам помочь!
Ответить
Nikopol
У нас в гостях
У нас в гостях
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 29 окт 2019, 18:50

Понимание простейшей схемы радиогенератора/радиоприёмника

Сообщение Nikopol »

Добрый вечер форумчане и форумчанки!

Я понимаю, что в изучении ВЧ и СВЧ конструктор простейшего радиоприёмника - является элементарной единицей, поняв каждую часть и узел которого можно идти дальше.
Тут и возникает вопрос и сложность, в интернете много говорится о радиоприёмнике, как его сделать, и прочее, но нет разбора этого аппарата при минимальном наборе элементов: допустим: L-C цепочка(частотозадающ+резонанс?), антенна(резонанс?), батарейка, транзистор(усил), динамик, ??.....

Прошу Вас, помогите пожалуйста, с объяснением на пальцах какие минимальные узлы, за что отвечает каждый элемент - какая его природная функция - что бы можно было без микрофарад и мегагерц понять что и для чего НУЖНО взять, что бы получить в конечном результате радиоГенератор.
Объясните все процессы пожалуйста максимально подробно, на пальцах, на сколько Вам позволит свободное время, и желание..

В конечном итоге, из вашего письма мне нужно будет понять, как сделать Радио-Генератор. Уточню, что о каскадах (кодер/декодер)для передачи аудио речи не идёт. Радиогенератор будет вещать в эфир только частоту на которую он будет настроен, чувствую что в схеме радиоприёмника/передатчика где то скрыта(имеется) "цепь обратной связи" - обратно, по направлению В Радиогенератор, после возмущения эфира.

Вопрос номер 2: что такое "цепь обратной связи" в радиогенераторе? Этот момент тоже очень важен, интересен, и необходим для понимания - какого рода обратная связь? Какой элемент на схеме её принимает? в какой момент времени? что мы можем сделать с этой "обратной связью"? как детектировать?
Прилагаю первую, самую простую схему из интернета. Можно на её примере, можно на Вашем.
Схема радиоприемника
Схема радиоприемника
shema-prostogo-radiopriemnika.png (10.01 КБ) 1787 просмотров
Прошу Вас, сильно не пинайте пожалуйста, хочется освоить эту нишу. По образованию я IT. Паяльник в руке держу уверенно, есть множественный опыт сборки всяких мелких схем - усилители, 555, примочки для гитар, металлоискатели, термо-фен и пайка SMD освоены успешно. В данный момент для меня ящик с неизвестным это колебательный контур (связка L1-C1), и "цепь обратной связи"..

Очень жду Вашего ответа.
Заранее спасибо!

phoenix
Супермодератор
Супермодератор
Сообщения: 315
Зарегистрирован: 25 янв 2012, 01:09

Re: Понимание простейшей схемы радиогенератора/радиоприёмник

Сообщение phoenix »

Здравствуйте.
в интернете много говорится о радиоприёмнике, как его сделать, и прочее, но нет разбора этого аппарата при минимальном наборе элементов
Полностью раскрыть тему радиоприема в одной статье очень сложно, статья получится огромной. Поэтому схемы радиоприемников, как правило, приводятся с кратким описанием, рассчитывая на уже имеющиеся у радиолюбителя знания.
помогите пожалуйста, с объяснением на пальцах какие минимальные узлы, за что отвечает каждый элемент
Объяснить детально все процессы, происходящие в радиоэфире, в антенне, колебательном контуре, остальных элементах приемника кратко и быстро не получится.
Для этой цели есть несколько пусть уже и старых, но отличных книг, поскольку основа на которой работает все более сложное остается той же самой. В этих книгах подробно и доступным языком описывается происхождение и природа радиоволн, описаны процессы что происходят в проводниках и антеннах под действием радиоволн, рассказано о колебательном контуре и резонансе, о том как работает конденсатор, резистор, диод, транзистор, динамик...

Книги по основам радио и радиоэлектроники:
  1. В. Г. Борисов - Юный радиолюбитель. 1985г.
  2. Р. Сворень - Электроника (Шаг за шагом). 1991г., 2001г.
Эти книги очень легко можно найти в форматах PDF, DjVu. Также возможно кто-то продает их из-за ненадобности в интернете - можно купить.

В первой книге вы найдете все ответы на заданные вами здесь вопросы, там все описано простым языком и с примерами, каждая часть сопровождается практическими схемами и примерами. Вторая книга - по большей части теоретическая, позволяющая вникнуть в суть процессов еще более глубже.
В конечном итоге, из вашего письма мне нужно будет понять, как сделать Радио-Генератор.
Радио-генератор - это колебательная система, в которой автоматически формируются импульсы электронного тока. Простыми словами можно описать как: усилительный или коммутационный каскад с подключенным к его входу и выходу элементом, который задает частоту колебаний (например кварцевый резонатор или конденсатор), обеспечивая обратную связь с выхода на вход.
Прилагаю первую, самую простую схему из интернета.
Это еще не самая простая схема, есть проще и даже вовсе без транзисторов и элементов питания - детекторные приемники.
По образованию я IT. Паяльник в руке держу уверенно, есть множественный опыт сборки всяких мелких схем
У вас все получится, нужно лишь немного подтянуть теоретические знания, сопровождая практикой. Если есть опыт в ИТ, то скорее всего с логическим мышлением все в порядке, умеете учиться и самообучаться.
с неизвестным это колебательный контур (связка L1-C1), и "цепь обратной связи".
Колебательный контур - это как маятник с затухающими колебаниями. Чтобы понять как все работает нужно знать что такое магнитная индукция, как она возникает в катушке и как работает конденсатор.
Попробую кратко описать, возможно получится не совсем корректно.
Пропуская через катушку (L) ток, в каждом из ее витков, вокруг проводника, возникает магнитное поле. Витки катушки расположены очень близко друг к другу, поэтому порожденное одним витком проводника магнитное поле влияет на остальные витки катушки и порождает в каждом них дополнительный ток. Получается что в момент подключения/отключения источника тока к катушке, в ней возникает напряжение превышающее значение напряжения на источнике, который мы подключали к катушке. Это и есть процесс самоиндукции. Катушка как бы раскачивает напряжение, поданное на нее.
Конденсатор (C) можно представить в виде контейнера некоторого объема с двумя электродами, который умеет накапливать электроны внутри между этими электродами. В зависимости от емкости контейнера, меняется количество возможных к накоплению электронов. Если с конденсатора вытягивать ток какой-то нагрузкой с фиксированным значением потока электронов, возьмем например идеальную лампочку накаливания, то чем выше емкость "контейнера", тем дольше будет течь ток через лампочку и она будет излучать свет.
Что случится если зарядить конденсатор и потом подключить к катушке индуктивности? - он начнет разряжаться, отдавая электроны в проводник катушки, который намотан витками, в ней возникнет явление самоиндукции, напряжение увеличится и обратно зарядит конденсатор. Когда магнитное поле внутри катушки иссякнет и конденсатор зарядится до некоторого значения - начнется снова разряд конденсатора в катушку...и так далее. Если конденсатор не подзаряжать, то со временем этот процесс остановится, размах напряжений будет все меньше и меньше...
Подключив к катушке L с конденсатором C заземление и антенну, колебательный контур будет как-бы подпитан снаружи током что наводится в антенне под воздействием радиоволн. Колебательный контур LC будет выполнять процессы разряд-самоиндукция-заряд с некоторой частотой. И если на антенну поступит радиоволна с частотой равной частоте колебаний контура, то здесь возникнет явление резонанса, размах колебаний в LC возрастет, таким образом удастся выделить колебания нужной частоты из большого спектра частот других колебаний, которые могут приниматься антенной.
Это очень кратко и примитивно, простыми словами, чтобы вы хотя бы примерно поняли суть происходящего.

В приложенной вами схеме:
X1 - антенна, которая способна улавливать некоторый спектр радиоволн, зависящий о ее параметров.
L1, C1 - колебательный контур с настройкой, можно менять емкость переменного конденсатора, настраивая контур на нужную резонансную частоту колебаний.
C2 - проходной конденсатор, через него сигнал поступает на усилитель звуковой частоты.
R1, VT1 - усилительный каскад, резистор здесь задает смещение тока на Базу транзистора и устанавливает его режим работы.
C3 - не уверен, но похоже что блокировочный конденсатор, для фильтрации высокочастотной составляющей сигнала.
BF - наушники, звукоизлучающий элемент, который превращает электрические колебания в звуковые волны.
Bat - батарея питания, элемент от которого питается усилительный каскад.

Разобравшись с основами вы сможете приступить к конструированию не сложных радиоприемников или радиопередатчиков, потом более сложных и т.д.
В зависимости от принципа работы радиоприемники бывают: прямого усиления, прямого преобразования, сверхрегенеративные, супергетеродинные и т.п.
В диапазонах СВ-ДВ сейчас в городских условиях сложно что-то услышать, поскольку много помех от промышленных устройств. Поэтому стоит попробовать диапазоны КВ и УКВ.
Волны каждого из диапазонов частот имеют свои уникальные свойства, которые позволяют им распространяться лучше или хуже в той или иной местности и в зависимости от времени суток и т.п.

Передача и прием радиосигналов выполняется с определенной модуляцией, например: АМ (амплитудная модуляция) и ЧМ (частотная модуляция). В зависимости от каждого из типов модуляции применяется нужный принцип построения устройства.

Схемы разных радиоприемников, собранных на нашем сайте: Некоторые схемы радиоприемников КВ и УКВ, простые и очень простые:
  1. Самодельный простой однотранзисторный УКВ ЧМ приемник
  2. КВ-УКВ радиоприемники на одном транзисторе (регенераторы, супергетеродин)
  3. Сверхрегенеративный FM (УКВ) радиоприемник на транзисторе ГТ313
  4. Простой УКВ ЧМ приемник с синхронно-фазовым детектором (ГТ311)
  5. УКВ ЧМ сверхрегенеративный радиоприемник на одном транзисторе
  6. Сверхрегенеративный УКВ-приемник 80-108МГц, 108-130МГц (КП303)
  7. УКВ ЧМ радиоприёмник на четырех транзисторах (MPF102, BC549, BC559)
  8. Громкоговорящий УКВ ЧМ приемник на двух транзисторах КТ315
  9. Схема УКВ (FM) сверхрегенератора на двух транзисторах
Например вот этот однотранзисторный радиоприемник УКВ диапазона построен на основе маломощного генератора колебаний:
Схема УКВ ЧМ радиоприемника на транзисторе ГТ311 (64-73 МГц)
Если аналогичному генератору колебаний добавить тока и немножко изменять его частоту влиянием подаваемого сигнала звуковой частоты, то получится самый простой радиопередатчик: Простой УКВ ЧМ радиопередатчик на одном транзисторе (П416, ГТ313)

Еще схемы простых радиопередатчиков:
  1. Микромощный радиомикрофон с минимальным количеством деталей (КТ368)
  2. Схема FM радиопередатчика 88-108 МГц с питанием от USB (КТ3102)
  3. Маломощный ЧМ передатчик на транзисторах ВС549
  4. Схема FM трансмиттера на одном транзисторе (BF115)
  5. FM-радиопередатчик с питанием от USB-порта ПК (КТ3102)
  6. Схемы задающих ВЧ генераторов для использования в радиопередатчиках
  7. Самодельная радионяня, УКВ радиопередатчик с микрофоном (9018)
  8. Простой и надежный FM радиомикрофон (КТ368, дальность 100м)
Остальные схемы простых и сложных радиопередатчиков: Стоит обратить внимание на публикации Полякова В.Т. Наберите в поиске на нашем сайте "Поляков" и осмотрите схемы радиоприемных устройств, все они как правило с хорошим описанием. Также у этого автора есть хорошие книги, например:
  • В. Т. Поляков - Радиолюбителям о технике прямого преобразования. 1990г.
  • В. Т. Поляков - Приемники прямого преобразования для любительской связи. 1981г.
Тема очень обширная.
Увлекательного вам изучения!

Ответить

Вернуться в «Вопросы от начинающих»