Регенеративный приемник на лампах ламповый. Низковольтный ламповый сверхрегенеративный FM-приемник без выходного трансформатора
Итак, возвращаюсь к теме лампового регенеративного приёмника. . А теперь пора переходить к самому радио. Напомню, что приёмник я строил по образу и подобию замечательного регена, который предложил Ромас-LY3CU. И я в своих экспериментах полностью с ним солидарен, что лучше лампы 6Г7 для этого приёмника не найти. Она даёт очень хорошее усиление, особенно в варианте с антенным предусилителем также на триоде 6Г7. При этом звук очень чистый и приятный. Другие лампы (по тем схемам что я находил и по своим собственным изысканиям) мне до такого же качества звучания довести не удалось.
Итак, схема.
После того, как усилитель звуковой частоты налажен и исправно звучит, пора переходить к радио. Регенеративный приёмник - это очень простое радио. Его использование классически предполагает прослушивание местных радиостанций, но наш приёмник отлично подходит для коротких волн! Первые приёмники в силу отсутствия у радиолюбителей первой половины XX века достаточного количества деталей, да и вообще часто самой возможности достать промышленно изготовленное радио в магазине делались на одной-двух лампах. Примером такого приёмника является регенеративный приёмник Моргана, который, насколько мне известно, и лёг в основу нашего агрегата. Я уже касался его немного , но ещё обещал к нему вернуться.
| Регенеративный приёмник Моргана |
Попробуем разобраться с его устройством. Напомню также, что я не советовал воспроизводить непосредственно этот приёмник - без УНЧ.
Антенна
Слева мы видим антенну, подключённую к схеме через запараллеленные подстроечные конденсаторы. Увы я пока не так много знаю об антеннах, как хотелось бы, так что не стану о них ничего утверждать кроме того, что приобрёл своим опытом. Скажу только, что для таких приёмников антенна - это чуть ли не важнейшая деталь. Нет антенны - ничего хорошего поймать не получится скорее всего. Хорошая новость в том, что за антенну сойдёт кусок провода длиной хотя бы пару-тройку метров. И да, это плохая антенна, но в сочетании с радиотехническим заземлением она даст вполне неплохие результаты, возможно даже позволит ловить некоторые любительские SSB станции. Антенну желательно, конечно, иметь внешнюю, то есть выведенную за пределы дома, особенно если дом, как у меня - железобетонная коробка. В прочем, я выкидывал антенну в форточку и развешивал провод на балконе вдоль окон - уже получается неплохо. Потом я приспособил свою старую удочку и теперь выкидываю её с куском провода в окно перпендикулярно дому. Это не обязательная мера, но у меня так приём улучшается, и да, мне наплевать, что обо мне подумают соседи. По крайней мере, я (в отличие от них) не курю им в окно, а просто не шалю, никого не трогаю, вешаю антенну.
Я упоминал радиотехническое заземление. Оно тоже нужно обязательно. Как его делать - индивидуальный вопрос для каждого. В частном доме можно просто закопать в землю что-то большое и железное в самом сыром углу дома. В многоквартирном доме, скорее всего, контакт с землёй имеют отопительные трубы, уходящие в подвал. Однако, на моих трубах держатся волшебные сто с лишним вольт, от которых (если коснуться одновременно ещё другой электрической техники) ощутимо так лупит током:) У меня эти, неизвестно откуда точно берущиеся, 100 вольт постоянки, а не переменки, потому я решил проблему, подключая заземление через небольшой керамический конденсатор на 180 пикофарад (ёмкость, естественно, примерно). Так, во-первых, я обезопасил свой приёмник от непредсказуемого напряжения на батарее. Во-вторых, от моего приёмника в случае каких-либо ошибок монтажа, исключается попадение опасного напряжения на батарею. Вам я напомню, что в многоквартирном доме доступ к батареям центрального отопления имеют множество людей одновременно, потому в целях их безопасности, ни в коем случае нельзя подводить к батареям высокое напряжение! К сожалению, у людей чего только не понаприкручено к батареям, а потому меня лупит сто вольт, когда я протираю на радиаторе пыль и случайно касаюсь корпуса компьютера...
Также в качестве заземления запрещается использовать трубы газоснабжения, так как электричество и газ - это, сами понимаете, опасная смесь. Разумеется, для радиотехнического заземления запрещено использовать заземление в сетевой розетке - у него совершенно иное назначение. Можно попробовать сделать радиотехническое заземление через металлические балконные перила. Возможно, металл соединён с арматурой дома и уходит также под землю. Однако, в моём случае, перила не давали положительных результатов. На самом деле, первым моим заземлением был обычный кусок провода как бы в противовес антенне, просто подключенный к минусу приёмника и валяющийся на полу - он давал слабые результаты, но это лучше, чем без него.
Работоспособность получившейся антенны я проверяю высокоомными наушниками. Не уверен, на сколько хорош этот способ, но я подключаю антенну к одному контакту наушника, а заземление - к другому. Наушники как бы включены между антенной и "землёй". Если контакт хороший, в них слышен слабый шумок. Ну и, конечно, обычные наушники или динамик таких результатов не дадут. Нужны наушники более чем на 1000 ом. Мне повезло в своё время такие купить на барахолке.
Колебательный контур
Антенна, как было сказано выше, подключается через подстроечный конденсатор. Здесь использован на 4-80 пикофарад. Подойдёт обычный подстроечник. Этот конденсатор нужен для регулировки избирательности приёмника, так как дальше от него последовательно на землю включен колебательный контур. Больше всех мне понравилась катушка выполненная миллиметровым медным проводом на каркасе от банки из-под сметаны в 4 витка через миллиметр:) Можно взять каркас от туалетной бумаги, можно другую небольшую баночку, только не металлическую! Можно вообще без каркаса, но намотать будет сложно. Можно взять обычный многожильный провод. Параллельно катушке подключается подстроечный конденсатор на 10-365 пикофарад (одна секция конденсатора от старого лампового приёмника). Изменение ёмкости конденсатора меняет частоту настройки приёмника.
Гридлик
А лучше так: gridleak. Так сразу понятно, что утечка сетки:) Гридиком у регена называется включённая между колебательным контуром и сеткой лампы-регенератора пара резистор-конденсатор. Её особенностью является то, что это должен быть резистор с очень большим сопротивлением (мегом и более), а конденсатор - с небольшой ёмкостью - десятки пикофарад. Можно поэкспериментировать и подобрать свой гридлик.
Лампа-регенератор
В схеме используется триод 6BF6, что мне лично ни о чём не говорит, потому что в импортных лампах я ничего не понимаю, есть в коллекции несколько штук из бывших стран СЭВ, но вот как-то и всё :)
На роль этой лампы отлично подходит наша 6Г7 - триод-двойной диод в металлическом баллоне с вынесенной наверх сеткой. Лампа регенератор обычно посажена катодом на "землю". Если в катод что-то поставить, то лампу мы запрём, так как сетка сразу окажется положительнее катода, её потенциал почти равен нулю. Однако, если в катоде всё-таки необходимо сопротивление, то весь каскад этой лампы (и гридлик, и катод, и конденсаторы в аноде, и т.д.) следует заземлять уже через этот катдный резистор. Так что мы не будем городить огород. В анод лампы средней точкой подключён 500-киломный потенциометр. Это обратная связь. Но вариант с емкостным регулятором значительно лучше!
Обратная связь
В большинстве таких приёмников для регулировки глубины обратной связи используются переменные резисторы. Ромас-LY3CU в своём приёмнике предлагает использовать замечательное решение - замена этого потенциометра переменным конденсатором. Это действительно отличный вариант! Регулировка сразу становится значительно более плавной. Регулятор обратной связи соединяется здесь с катушкой обратной связи, именно за счёт неё работает регенератор.
Катушка обратной связи.
Обратите внимание на деталь, обозначенную на схеме "Tickler coil" - эта катушка индуктивно связана с катушкой колебательного контура, а значит, должна быть размещена лучше всего на одном каркасе с ней, но на небольшом расстоянии. Для этих целей я клеил бумажное подвижное кольцо, которое можно двигать вместе с этой катушкой взад-вперёд по каркасу для настройки глубины обратной связи. Это неудобно и небезопасно делать во время работы приёмника (на катушке анодное напряжение), потому нам и нужен регулятор обратной связи в виде резистора или конденсатора. Однако, в моём приёмнике я применил поворотный механизм, в результате которого моя катушка связи поворачивается относительно плоскости катушки колебательного контура, тем самым связь то ослабевает, то увеличивается, расширяя диапазон доступных частот для регенератора на одной катушке и вообще помогая осуществлять грубую настройку регенератора.
Регенератор ведь на то и регенератор, что он почти генератор:) . Наша задача сводится к тому, чтобы так подобрать обратную связь, чтобы лампа оказалась на пороге того, чтобы засвистеть и ввалиться в режим самовозбуждения. Но вот если удаётся растянуть этот порог генерации так, чтобы подвести к нему лампу и оставить её в этом состоянии, то лампа начинает вдруг становиться очень хорошим усилителем, при этом ещё и детектируя наш сигнал, выделяя из него звуковую частоту! А всё происходит при правильном расположении катушки обратной связи и подборе регулятора глубины регенерации.
На катушку связи для моей четырёхвитковой катушки подходит катушка в три витка медным проводом толщиной 0,3 мм примерно такого же диаметра. Это не абсолютные критерии. Попробуйте сделать разные катушки! Диаметр каркаса обеих катушек только лучше брать одинаковый - так получится добиваться максимальной амплитуды использования колебательного контура при необходимости подводя их вплотную.
Важное замечание: не всё равно как включать катушки!
Я просто нарисовал как их подключать, объяснять словами слишком сложно. Легко запутаться. Несколько раз перепроверил, вроде всё правильно. В общем, идея в том, что катушки сонаправлены, чтобы формировалась индуктивная связь между ними. Если приёмник молчит, велика вероятность, что перепутано подключение катушек. В норме при их придвижении должен появиться звук эфира. Если его нет, надо проверить цепь колебательного контура и каскад лампы 6Г7, если обрывов нет, через катушку связи течёт постоянный анодный ток 6Г7, скорее всего перепутано подключение катушек. Возможно также нужно проверить конденсатор связи с УНЧ. Сам УНЧ копать не надо, так как мы его уже построили и настроили, а сейчас это большая часть схемы:) Вот почему так важно соблюдать последовательность сборки.
Шум эфира появится даже без подключения антенны и заземления, хотя поймать на приёмник без них, вероятно, ничего не удастся.
Головные телефоны. А лучше усилитель!
Я уже писал, что нечего спешить и портить слух писками и хлопками в высокоомных наушниках. Соберите себе усилитель. Подключается он через связующий конденсатор ёмкостью в районе 2200 пикофарад. Токоограничивающий резистор в 2,5 мегома включен, как вы понимаете, чтобы не спалить катушки в наушниках постоянным током.
Вариант схемы, которую собрал я:
Пробежимся по деталям:
R20 - анодный токоограничительный резистор. Его сопротивление - от нескольких десятков до нескольких сотен килом. Чем оно выше, тем меньше ток идёт через лампу и слабее связь между катушками L1 и L2. Но фишка у регена есть такая, что лампа классно подходит к порогу генерации, когда на ней относительно низкое напряжение - вольт так 55! В данной схеме на ней будет около 75 вольт. В таком режиме она ещё и, как мне показалось, (увы, только субъективные ощущения) лучше усиливает, и станций принимается больше. В общем, я решил остановиться на 220 киломах в аноде, у Ромаса 120 - имхо: маловато. Можно снизить напряжение ещё, можно даже прошунтировать лампу резистором, чтобы довести до низких значений. Генерация приятная, но чувствительность падает. Катушки уже даже сведённые вплотную быстро перестают вводить лампу в генерацию. В общем ставьте килом 200.
С14, С15 - конденсаторы развязки анодной цепи. Нам не нужно, чтобы ВЧ-сигнал, да и всё прочее тоже проникало в другие ламповые каскады, так что эти конденсаторы ставятся в районе сотен пикофарад для развязки по ВЧ, ну а C14 уже и НЧ фильтрует, при чём по всей анодной цепи, как вы можете заметить.
Др1 - Очень важная деталь! Да, можно вообще без дросселя. Будет работать, но совсем не так, как с дросселем. Давайте порассуждаем о его назначении. Он включён в анодную цепь, то есть должен пропускать постоянный ток (который тут очень мал, так что толщина провода, казалось бы, некритична - ничего не перегорит, но есть нюанс!) Посмотрите, в какой точке стоит дроссель: он находится между катушкой связи и конденсатором связи с УНЧ. Теперь представьте, что его нет. На катушке связи наводится радио-частота, генерируемая лампой, а также через неё проходит продетектированный звук, выделенный при т.н. сеточном детектировании этой же лампой. Дросселя нет. Казалось бы, ну и что? Для звука выбор очевиден - идти через конденсатор связи дальше в звуковые каскады. Через анодные 220 килом пройти тяжело. И да, так и происходит без дросселя. Но что происходит, если поставить дроссель с хорошей индуктивностью - порядка 10 мГн? Рассчитаем реактивное сопротивление такого дросселя для радио-частоты. ХL = 2πfL. Пусть наша частота 3 миллиона герц - нижняя граница коротких волн. Для неё дроссель создаст сопротивление 188,4 килома! Это сопротивление, возникшее на дросселе, повысит мощность усиления радио-волн в приёмнике. Дроссель здесь является усилителем радио-частоты! В то же время для голосовых частот несложно посчитать, что при 100 герцах дроссель даст сопротивление всего 6,28 ома и легко пропустит их к конденсатору... но... вот здесь и кроется нюанс. Мы никогда не учитываем сопротивление проводов в приёмнике, считая их равными нулю, а что если провод очень длинный и тонкий? Если намотать дроссель тонким проводом, то его сопротивление возрастёт, возможно, до сотен ом. Это уже критично для любых токов. А так как здесь они ещё слабые, не усиленные, то дроссель из тонкого провода начнёт глушить детектированный лампой звук. Не так что бы сильно уж очень, но ощутимо. А потому я настоятельно советую взять проводок для этого дросселя потолще! В общем, получается, конечно, очень не экономично, но мы же не в массовое производство, а для себя! :) Себя можно и побаловать дорогими дросселями:) Кстати, как я мотал дроссель . Ладно, но ведь можно повысить индуктивность, введя в дроссель сердечник! Это справедливое замечание, но вот радио-частоты не любят ферритовые сердечники. Я читал, что в них они теряют много энергии и затухают, так что подозреваю, феррит такого усиления, как воздушный дроссель, не даст. Я ставил дроссель из приёмника с ферритом и субъективно мой воздушный звучит лучше, хотя можно и тот, однако нам ведь важно выжать из радио максимум, особенно, если антенна слабая. Так что мотаем, мотаем дроссель, господа!
С13 - обязательно подстроечный. Если с ними совсем напряг, то можно поставить вместо него переменный потенциометр, как в приёмнике Моргана, зашунтировав катушку. Но настоятельно советую ставить именно конденсатор, при чём воздушный. Если есть обычный на 365 пикофарад, то можно и его, но настраивать генерацию станет сложнее. Можно попробовать подключить с ним последовательно ёмкость, по закону суммарная ёмкость станет меньше меньшей: C1хC2/(C1+C2). . Честно признаюсь, что вернулся к изначальному варианту. Самодельный хрипит и замыкает, сделать как надо не получилось, так что я им вскоре наигрался. В общем, найдите хороший воздушный переменник, но не меньше 100 пикофарад, иначе полоса регулировки станет очень небольшой, а без подстраиваемой катушки обратной связи вообще быстро уйдёт от точки генерации при поиске станций и получится, что приёмник работает только в небольшой полосе радиочастот. В общем, ставьте для начала обычный, пикофарад на 300:)
Да, как оно работает. Кондёр замыкает нашу катушку связи на "землю". В результате он создаёт реактивное сопротивление для детектируемой частоты. К сожалению, не получится сделать так, чтобы конденсатор при фиксированном положении открывал генерацию. Это связано с тем, что для разных частот он имеет разную пропускную способность. Именно поэтому я сделал катушку обратной связи тоже подвижной, чтобы можно было ею настроить связь грубо, а потом уже мягко подогнать этим кондёром.
Я не считаю, что компетентен объяснять происходящий процесс, но я понимаю его так, что подстроечный КПЕ, как и катушка связи, способны изменять полосу пропускания детектируемого сигнала. При минимальной ёмкости (пластины выдвинуты) связь слишком слаба - приёмник молчит. Дальше, задвигая пластины, открывается генерация, появляется AM-сигнал, можно слушать обычные КВ-радио-станции. Продолжая задвигать пластины, мы создаём достаточную ёмкость, чтобы низкие частоты начали стекать на "землю", звук становится характерно высоким, далее открывается однополосная модуляция или SSB. Я понимаю процесс так, что КПЕ как бы режет детектированный сигнал всё сильнее и сильнее выпуская более низкие частоты, когда мы вдвигаем пластины. Но расслышать SSB-станцию достаточно сложно, потому что нам надо так точно подкрутить приёмник, чтобы в полосу, которую мы таким образом отфильтровали чётко легла SSB-станция, иначе звук либо неестественно высокий, либо неестественно низкий, либо его вообще невозможно разобрать. Аналогично работает катушка обратной связи, но здесь уже нужно отдалять катушки для эффекта аналогичного выдвижению пластин.
Катушки L1 и L2. Кажется, о них уже сказано предостаточно. Сделать их можно практически любыми, но нюансы следующие. Практика показала (тут снова малость аудиофилии), что большие катушки из толстого провода показывают лучшие результаты. Подозреваю, так как толстый провод имеет меньшее сопротивление, что может быть критично для слабых, ещё практически не усиленных, токов. Возможно, на КВ начинает проявляться поверхностный эффект, ВЧ-токи начинают вытесняться на поверхность проводника, и чем она больше, тем лучше, опять же, по причине падения сопротивления. В общем, рекомендую миллиметровый провод для катушки контура и где-нибудь 0,3-0,5 мм на катушку связи. В ней витков надо делать меньше, чем в основной катушке. Попробуйте поподбирать опытным путём. Я пошёл по пути сменных катушек. Сделал для них разъёмы, чтобы можно было их менять. Основная катушка у меня прикручивается к клеммам от розетки, для связи сделал свой разъём.
С17, R21 - гридлик. Я пришёл к выводу, что лучше работает с резистором, замкнутым на "землю", хотя можно его и запараллелить с конденсатором. Резистор должен быть не менее мегома, можно попробовать 2, 3 мегома, для некоторых ламп нужно 10 мегом. Мне здесь понравилось с 1 мегомом в сетке. Чем меньше сопротивление, тем больше усиление, но жертвовать приходится расширением полосы пропускания. Аналогично с конденсатором - больше ёмкость - шире полоса, но слышно более слабые станции. У меня плохая антенна, так что для меня это критично.
C16 - решение проблемы с полосой пропускания. Фактически, это продолжение гридлика, так как этот кондёр также обеспечивает утечку сетки, чем он больше, тем больше он выпустит в "землю", что позволит сузить полосу и не пустить соседние станции. Здесь опять же надо искать баланс. Я остановился на 56 пикофарадах. Можно поставить и 120, или наоборот - скажем, 20-30. Есть ещё вариант включения конденсатора перед C17, можно также опробовать его.
C18 - одна секция обычного воздушного КПЕ из приёмника. Чем больше ёмкость, тем лучше, хотя это и усложнит настройку на станции. Но классически - это 10...365 пикофарад. Под такой и рассчитаны катушки.
C19 - связь с антенной. Это любой подстроечный конденсатор на единицы - десятки пикофарад, таких много в приёмниках. Ёмкость я нарисовал весьма условно. Можно заменить его на постоянный, например, поставить пикофарад 100, но желательно иметь возможность подстройки, чтобы ослаблять некоторые станции. Здесь, опять же, вопрос избирательности.
Критика регенератора
Я постарался изложить своё видение данного приёмника настолько, насколько мне позволило отсутствие какого бы то ни было технического образования:) Подозреваю, в моём изложении есть что исправить. Однако, мне очень нравится этот приёмник. Он несложен в реализации и очень интересен. Это ещё не последняя статья, так как я не описал подключение антенного предусилителя, а он очень нужен, особенно при слабой антенне. Тем не менее, реген имеет море своих недостатков
Выйти из ситуации можно путём построения примерной шкалы вручную для своих сменных катушек с использованием генератора частоты или же по уже откалиброванной шкале другого приёмника что называется "на слух". Я бы всё-таки пробежался генератором по контуру. . И сделал ключевые отметки для себя, чтобы хоть примерно знать частоту прослушивания. Однако, генератор у меня ещё находится в доработке, да и заниматься шкалой пока некогда. Хотя её отсутствие - существенный недостаток.
Мы ещё продолжим говорить о строительстве этого регенеративного приёмника. я планирую осветить свой опыт строительства УВЧ и обсудить вопрос подключения индикатора. Но на сегодня это всё. Всем удачи!
Е. Айсберг "Радио - это очень просто" (E. Aisberg, La radio?.. Mais c"est tres simple!).В.К. Лабутин, Книга Радиомастера, Госэнергоиздат, Москва-Ленинград, 1961 (есть разные годы издания).
Звук, похожий на позвякивание фужеров и рюмочек, раздающийся
из коробки с радиолампами, напоминал подготовку к торжеству. Вот они, похожие
на ёлочные игрушки, радиолампы 6Ж5П 60-х
годов…. Пропустим воспоминания. Вернуться к старинной консервации радиодеталей
побудил просмотр комментариев к посту
«Детекторные и прямого усиления приёмники УКВ(FM) диапазона» ,
включающих в себя
схему на радиолампах и конструкцию приёмника на этот диапазон. Таким образом, я
решил дополнить статью построением лампового
регенеративного приёмника УКВ диапазона (87,5 – 108 МГц).
Ретро-фантастика, таких приёмников прямого усиления, на такие частоты, да ещё на лампе, в промышленном масштабе не делалось! Время вернуться в прошлое и собрать в будущем схему.
0 – V – 1, детектор на лампе и усилитель для телефона или динамика.
В юности я собирал на 6Ж5П любительскую радиостанцию диапазона 28 – 29,7 МГц, где использовался приёмник с регенеративным детектором. Помню, отличная получилась конструкция.
Желание слетать в прошлое было настолько сильным, что я просто решил сделать макет, а уже потом, в будущем оформить всё как следует, а потому прошу простить за ту небрежность в сборке. Очень интересно было узнать, как всё это будет работать на частотах FM диапазона (87,5 – 108 МГц).
Из всего, что было под рукой, собрал схему, и она заработала! Практически весь приёмник состоит из одной радиолампы, а учитывая, что в настоящее время в диапазоне FM работает более 40 радиостанций, неоценимо и торжество радиоприёма!
 |
| Фото1. Макет приёмника. |
Самое трудное, с чем
столкнулся, так это питание радиолампы. Получилось сразу несколько блоков
питания. От одного источника (12 вольт) питается активная колонка, уровня
сигнала хватило для работы динамика. Импульсным блоком питания с постоянным
напряжением 6 вольт (подкрутил крутку к этому номиналу) запитал накал. Вместо
анодного, подал всего 24 вольта от двух последовательно соединенныхмалогабаритных аккумуляторов, думал, хватит
для детектора и действительно хватило. В дальнейшем, наверно, будет целая тема
– малогабаритный импульсный блок питания для небольшой ламповой конструкции. Где будут
отсутствовать громоздкие сетевые трансформаторы. Похожая тема уже была: «Блок питания лампового усилителя из деталей компьютеров».
 |
| Рис.1. Схема радиоприёмника FM диапазона. |
Это пока только проверочная схема, которую я изобразил по памяти из очередной старинной хрестоматии радиолюбителя, по которой когда-то собирал любительскую радиостанцию. Оригинал схемы я так и не нашёл, поэтому в данном эскизе найдёте неточности, но это неважно, практика показала, что отреставрированная конструкция вполне работоспособна.
Напомню, что детектор называется регенеративным потому, что в нём используется положительная обратная связь (ПОС), которая обеспечивается неполным включением контура к катоду радиолампы (к одному витку по отношению к земле). Обратной связь называется оттого, что часть усиленного сигнала с выхода усилителя (детектора) обратно прикладывается к входу каскада. Положительная связь потому, что фаза обратного сигнала совпадает с фазой входного, что и даёт прирост усиления. При желании место отвода можно подбирать, меняя влияние ПОСили повышая анодное напряжение и тем самым усиливая ПОС, что скажется на росте коэффициента передачи детектирующего каскада и громкости, сужением полосы пропускания и лучшей селективности (избирательности), и, как негативный фактор, при более глубокой связи неизбежно приведёт к искажениям, фону и шумам, и в конце концов к самовозбуждению приёмника или превращению его в генератор высокой частоты.
 |
| Фото 2. Макет приёмника. |
Настройку на станции осуществляю подстроечным конденсатором 5 – 30 пФ, а это крайне неудобно, поскольку диапазон весь забит радиостанциями. Хорошо, ещё, что не все 40 радиостанций вещают из одной точки и приёмник предпочитает брать только близко расположенные передатчики, ведь его чувствительность всего 300 мкВ. Для более точной настройки контура, диэлектрической отвёрткой чуть давлю на виток катушки, смещая его по отношению к другому так, чтобы добиться изменения индуктивности, что обеспечиваетдополнительную подстройку на радиостанцию.
Когда я убедился, что всё работает, то всё разобрал и распихал «кишки» по ящикам стола, однако на следующий день опять всё подсоединил воедино, такая неохота была расставаться с ностальгией, настраиваться на станции диэлектрической отвёрткой, подёргивать головой в такт музыкальных композиций. Это состояние продолжалось несколько дней, и с каждым днём я старался сделать макет более совершенным или завершённым для дальнейшего использования.
Попытка запитать всё от сети принесла первую неудачу. Пока анодное напряжение подавалось от аккумуляторов, фона 50 Гц не было, но стоило подключить сетевой трансформаторный блок питания, фон появился, правда, напряжение вместо 24 теперь возросло до 40 вольт. Пришлось помимо конденсаторов большой ёмкости (470 мкФ) по цепям питания добавить регулятор ПОС, на вторую (экранирующую) сетку радиолампы. Теперь настройка производится двумя ручками, так как уровень обратной связи ещё меняется по диапазону, а для удобства настройки я использовал плату с переменным конденсатором (200 пФ) от предыдущих поделок. При уменьшении обратной связи фон пропадает. В комплект к конденсатору увязалась и старая катушка из предыдущих поделок, большего диаметра (диаметр оправки 1,2 см, диаметр провода 2 мм, 4 витка провода), правда один виток пришлось замкнуть, чтобы точно попасть в диапазон.
Конструкция.
В городе приёмник хорошо принимает радиостанции, расположенные в радиусе до 10 километров, как на штыревую антенну, так и провод длиной в 0,75 метра.
Хотел сделать УНЧ на лампе, но в магазинах не оказалось ламповых панелей. Пришлось вместо готового усилителя на микросхеме TDA 7496LK , рассчитанного на 12 вольт, поставить самодельный на микросхеме МС 34119 и запитать его от постоянного напряжения накала.
Просится ещё усилитель высокой частоты (УВЧ), чтобы уменьшить влияние антенны, что сделает настройку стабильнее,улучшит соотношение сигнал/шум, тем самым поднимет чувствительность. Хорошо бы УВЧ тоже сделать на лампе.
Всё пора заканчивать, речь шла только о регенеративном детекторе на диапазон FM .
А если сделать к этому детектору сменные катушки на разъёмах то
получится всеволновый приёмник
прямого усиления как АМ, так и ЧМ.
Прошла неделя, и я решил сделать приёмник мобильным с помощью простенького преобразователя напряжения на одном транзисторе.
Мобильный блок питания.
Чисто случайно обнаружил, что старый транзистор КТ808А подходит к радиатору от светодиодной лампы. Так родился повышающий преобразователь напряжения, в котором транзистор объединён с импульсным трансформатором от старого компьютерного блока питания. Таким образом, аккумулятор обеспечивает накальное напряжение 6 вольт, и это же напряжение преобразуется в 90 вольт для анодного питания. Нагруженный блок питания потребляет 350 мА, и ток 450 мА проходит через накал лампы 6Ж5П.С преобразователем анодного напряжения ламповая конструкция получилась малогабаритной.
Теперь решил весь приёмник сделать ламповым и уже опробовал работу УНЧ на лампе 6Ж1П, она нормально работает при низком анодном напряжении, а ток накала у неё в 2 раза меньше чем у лампы 6Ж5П.
 |
| Монтаж радиостанции на 28 МГц. |
Дополнение к комментариям.
Если чуть изменить схему на рис.1, добавив две - три детали, то получится сверхрегенеративный детектор. Да, ему присуще «бешеная» чувствительность, хорошая избирательность по соседнему каналу, что нельзя сказать об «отличном качестве звука». Мне пока не удаётся получить хороший динамический диапазон от сверхрегенеративного детектора, собранного по схеме рис.4, хотя для сороковых годов прошлого века можно было считать, что этот приёмник обладает отличным качеством. Но помнить историю радиоприёма надо, а поэтому на очереди сборка суперсверхрегенеративного приёмника на лампах.
 |
| Рис. 5. Ламповый сверхрегенеративный приёмник диапазона FM (87.5 - 108 МГц). |
Да, кстати, по поводу истории.
Я собрал и продолжаю собирать
коллекцию схем довоенных (период 1930 – 1941 г.) сверхрегенеративных приёмников
на УКВ диапазон (43 – 75 МГц).
В статье "Ламповый сверхрегенеративный приёмник ЧМ (FM) "
Я повторил редко встречающуюся в настоящее время схему сверхрегенератора 1932 года. В этой же статье собирается коллекция схем сверхрегенеративных УКВ приёмников за период 1930 - 1941 годы.
Лампу.
Правда, радиоприемник не содержит усилителя низкой частоты и громкоговорителя. Все это предполагается внешнее. Так же придется позаботиться и о источнике питания – анодное напряжение и накал. Для получения высоких характеристик радиоприемника, лучше эти напряжения стабилизировать. Это вовсе не сложно. Трансформаторы с повышающей вторичной обмоткой сейчас редкость, мотать катушки мало кто любит, поэтому можно поступить следующим образом. Два однотипных трансформатора с соединенными вторичными обмотками решат это небольшое затруднение. На выходе второго трансформатора получим те же 220В, с гальванической развязкой от сети.
Применив трансформаторы с разными вторичными обмотками можно получить на выходе нужное напряжение.
В качестве УНЧ можно применить активную акустическую систему от компьютера.
В авторском варианте был применен самодельный ламповый усилитель. От него же брались напряжения накала и анодное. Радиоприемник подключался к усилителю двумя разъемами – сигнальным, стандартным штырьком диаметром 3.5мм. и высокое напряжение с накалом, разъемом DB-9, на источнике (усилителе) «мама», чтоб было меньше шансов влезть пальцами.
Итак, что потребовалось.
Прежде всего, радиоэлементы. Из не самых распространенных, еще понадобится конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком, для колебательного контура радиоприемника. Применять распространенные миниатюрные конденсаторы с твердым диэлектриком из импортных радиоприемников и магнитол не следует – стабильность частоты будет низкой и настройка нашего радио будет «плавать». Искать в старых ламповых радиолах, благо, их еще куча по чердакам и гаражам.
Едва ли под рукой окажется конденсатор переменной емкости именно такой как на схеме. Выйти из положения, можно перещитав колебательный контур. Удобно это делать при помощи специальных программ, например Coil 32. Кроме прочего, это даст некоторую степень свободы при изготовлении катушки индуктивности – под рукой может оказаться хорошая готовая катушка от связной техники отличной от указанной в схеме индуктивности или просто потребуется перестроить радио на другой диапазон. Программа, так же позволит рассчитать катушку для нужной индуктивности.
При расчете, следует стремиться к большим значениям диаметра провода, и шага намотки, это позволит добиться большей добротности контура. К слову, от конструкции катушки (начальной добротности контура) в регенераторах зависит многое. Это плата за простоту общей конструкции.
Инструменты.
Именно этот радиоприемник делался буквально «на коленке», минимумом инструментов - обыкновенный набор слесарных инструментов, преимущественно для мелкой работы, ножницы по металлу. Что-то для сверления отверстий, пригодится лобзик по дереву и ювелирный лобзик с пилками. Отдельные элементы были закреплены термоклеем.
Паяльник около 40Вт с принадлежностями, набор инструментов для монтажа.
Материалы.
Кроме радиоэлементов, были использованы кусочек ДВП для верхней панели шасси, небольшие кусочки кровельной оцинкованной стали для уголков, кронштейнов и вспомогательных элементов, кусочек побольше для передней панели. Кусочки деревянных реечек и планок, немного крепежа. Нечто подходящее для корпуса контурной катушки, предпочтение следует отдавать керамике и полистиролу, здесь применен пустой «шприц» от силиконового герметика. Обмоточный провод в лаковой изоляции для катушки.
Кроме перечисленного, еще понадобятся антенна и заземление.
В авторском исполнении, Г-образная антенна была выполнена из жгута обмоточного провода – около 10 жил ~0.25мм. Растянута между четырех изоляторов из фарфоровых «катушечек» (на которых во времена лампочки Ильича и электрификации все страны, монтировали электропроводку), на чердаке, под коньком шиферной крыши, снижение заведено в бревенчатый дом. Изоляторов (здесь, по два на каждую сторону), можно применить и больше - чем их больше, тем более слабый сигнал сможет принять антенна. Высота подвеса горизонтальной части, чуть более 7м, ее длина 9м.
На сухом чердаке, фарфоровые ролики или орешки, можно пожалуй, заменить нейлоновым шнуром. Хотя в остальном, расположение антенны под кровлей, пусть и не металлической – вариант не самый удачный.
Заземление было сделано из метровой стальной полосы, заостренной с одного конца и забитой в землю около дома. На другом конце был приварен болтик М6. Между двух увеличенных шайб был зажат луженый конец медной плетенки. Последняя, заведена в дом.
Конструкция радиоприемника видна на фото. Верхняя панель сделана из ДВП, впереди и сзади, установлены две ножки-подставочки из сосновой рейки, закреплены маленькими гвоздиками с клеем. Из оцинкованной стали вырезана и закреплена при помощи уголков и саморезов, передняя панель.
На верхней панели установлены крупные элементы. Конденсатор переменной емкости нашелся со своим специальным шкивом (с пазом для веревочки и пружинки для ее натяжения), веревочка была взята от него же. Конденсатор был установлен на небольшую деревянную подставочку - иначе шкив не помещался, но можно было и пропилить лобзиком щель в подвал.
Для удобной настройки, применен вереньер с изрядным замедлением. Вал вереньера сделан из круглой деревянной палочки, импровизированные подшипники из тонкого пластика от бутылки. К сожалению, конструкция вереньера оказалась не слишком удачной, вал настройки приходилось вращать пусть с небольшим, но все же усилием – трение деревянного вала прижимаемого натянутым тросиком к деревянной прокладке изнутри передней панели оказалось велико. Возможно, стоило разобрав вереньер, трущиеся части натереть стеарином свечки или, что лучше, заменить вал на металлический, отполировав его в месте соприкосновения. А втулку сделать из фторопласта. Однако, повторюсь – конструкция была «наколенная».
Катушка намотана на корпусе пустого «шприца» от силиконового герметика. Трубка обрезана до необходимой длинны, пробка-поршень вытянута длинным саморезом. Ее, перевернув вставляем сверху, заподлицо с краем – довольно тонкая пластиковая трубка при этом приобретает несколько большую жесткость и выглядит эстетичнее.
Пластиковый носик прилагающийся к тубе герметика, отрезаем до резьбы и используем как импровизированную гайку. Кроме того, корпус катушки приклеиваем к верхней панели термоклеем.
Отвод от части витков катушки, при выполнении обмотки достаточно толстым проводом, удобнее сделать пайкой, процарапав острым лезвием небольшой участок лака на проводе. Количество витков «до» отвода подбирается экспериментально. Это должно быть место, при котором подход к генерации наиболее плавный (начинать с полвитка от низа). Генерация ("свист") должна начинаться примерно на 90% движка потенциометра к верхнему по схеме резистору 150К. Если она начинается раньше, подход слишком резкий и как следствие не получается вытянуть максимальную чувствительность и избирательность.
Очень близкий аналог «индустриально-военной» 6136 – 6Ж4П-ДР, но обычная, без индексов тоже работает как миленькая. Применение экрана для лампы – свернутая из латунной фольги гильза, соединенная с «корпусом» схемы, несколько снижает наводки.
Здравствуйте.
Примечание
В конце статьи есть два видеоролика, которые примерно дублируют содержимое статьи и демонстрируют работу устройства.
Могу предположить, что многих здешних обитателей привлекают электронные устройства, основанные на электронных лампах (лично меня радует теплота, приятный свет и монументальность ламповых конструкций), но при этом желание сконструировать что-то теплое и ламповое своими руками часто ломается о боязнь связываться с высокими напряжениями или проблемы с поиском специфических трансформаторов. И этой статьей я хочу попытаться помочь страждущим, т.е. описать ламповую конструкцию с низким анодным напряжением, очень простой схемой, распространенными элементами и отсутствуем потребности в выходном трансформаторе. При этом это не очередной усилитель для наушников или какой-нибудь овердрайв для гитары, а намного более интересное устройство.
«Что же это за конструкция?» - спросите вы. А ответ мой прост: "Сверхрегенератор !".
Сверхрегенераторы - это очень интересная разновидность радиоприемников, которая отличается простотой схем и неплохими характеристиками, сравнимыми с простыми супергетеродинами. Сабжи были крайне популярны в середине прошлого века (особенно в портативной электронике) и предназначены они в первую очередь для приема станций с амплитудной модуляцией в УКВ диапазоне, но также могут принимать станции с частотной модуляцией (т.е. для приема тех самых обычных FM-станций).
Основным элементом данного типа приемников является сверхрегенеративный детектор, который является одновременно как частотным детектором, так и усилителем радиочастоты. Такой эффект достигается за счет применения регулируемой положительной обратной связи. Подробно описывать теорию процесса не вижу смысла, так как «все написано до нас» и без проблем осваивается по этой ссылке .
Далее в данном наборе букофф будет сделан акцент на описание постройки проверенной конструкции, ибо встреченные в литературе схемы часто сложнее и требуют более высокого анодного напряжения, что нам не подходит.
Начал я поиск схемы, удовлетворяющей поставленной требованиям, с книги товарища Туторского «Простейшие любительские передатчики и приемники УКВ» образца 1952 года. Там нашлась схема сверхрегенератора, но лампу, которую было предложено использовать я не нашел, а с аналогом схема у меня так нормально и не завелась, так что поиски были продолжены.
Затем была найдена вот эта . Она уже подходила мне лучше, но в ней присутствовала зарубежная лампа, которую найти еще сложнее. В итоге было принято решение начать эксперименты с использованием распространенного примерного аналога, а именно, лампы 6н23п, которая прекрасно себя чувствует в УКВ и может работать при не слишком большом анодном напряжении.
Взяв за основу эту схему:
И проведя ряд экспериментов была сформирована следующая схема на лампе 6н23п:
Данная конструкция работает сразу (при правильном монтаже и живой лампе), причем выдает неплохие результаты даже на обычные наушники-вкладыши.
Теперь подробнее пройдемся по элементам схемы и начнем с лампы 6н23п (двойной триод):
Чтобы понять правильное расположение ног лампы (информация для тех, кто раньше с лампами дел не имел), нужно повернуть ее ножками к себе и ключом вниз (сектор без ножек), тогда представший перед вами прекрасный вид будет соответствовать картинке с распиновкой лампы (работает и для большинства других ламп). Как видно по рисунку, в лампе целых два триода, но нам нужен всего один. Вы можете использовать любой, никакой разницы нет.
Теперь пойдем по схема слева на право. Катушки индуктивности L1 и L2 лучше всего мотать на общем круглом основании (оправке), идеально для этого подходит медицинский шприц диаметром 15мм, причем L1 желательно мотать поверх картонной трубки, которая с небольшим усилием движется по корпусу шприца, чем обеспечивает регулировки связи между катушками. В качестве антенны к крайнему выводу L1 можно припаять кусок провода или же припаять антенное гнездо и использовать что-то более серьезное.
L1 и L2 желательно мотать толстым проводом для повышения добротности, например, проводом 1мм и больше с шагом 2мм (особая точность тут не нужна, так что можете особо не заморачиваться с каждым витком). Для L1 нужно намотать 2 витка, а для L2 - 4-5 витков.
Далее идут конденсаторы C1 и C2, которые представляют собой двухсекционный конденсатор переменной емкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком, он является идеальный решением для подобных схем, КПЕ с твердым диэлектриком использоваться нежелательно. Наверное, КПЕ является самым редким элементом данной схемы, но его довольно легко найти в любой старой радиоаппаратуре или на барахолках, хотя его можно заметить и двумя обычным конденсаторами (обязательно керамическими), но тогда придется обеспечивать подстройку с помощью импровизированного вариометра (прибора для плавного изменения индуктивности). Пример КПЕ:
Нам нужно всего две секции КПЕ и они обязательно должны быть симметричны, т.е. иметь одинаковую емкость в любом положении регулировки. Их общей точной будет служить контакт подвижной части КПЕ.
Затем следуется цепочка гашения выполненная на резисторе R1 (2.2МОм) и конденсаторе C3 (10 пФ). Их значения можно менять в небольших пределах.
Катушка L3 выполняет роль анодного дросселя, т.е. не позволяется высокой частоте пройти дальше. Подойдет любой дроссель (только не на железном магнитопроводе) с индуктивностью 100-200 мкГн, но проще намотать на корпус сточенного мощного резистора 100-200 витков тонкого медного эмалированного провода.
Конденсатор C4 служит для отделения постоянной составляющей на выходе приемника. Наушники или усилитель можно подключать непосредственно к нему. Емкость его может варьироваться в довольно больших пределах. Желательно, чтобы C4 был пленочный или бумажный, но с керамическим тоже будет работать.
Резистор R3 представляет собой обычный потенциометр на 33кОм, который служит для регулирования анодного напряжения, чем позволяет менять режим лампы. Это необходимо для для более точной подстройки режима под конкретную радиостанцию. Можно заменить на постоянный резистор, но это нежелательно.
На этом элементы закончились. Как видите схема очень простая.
И теперь немного по поводу питания и монтажа приемника.
Анодное питание можно смело использовать от 10В до 30В (можно и больше, но там уже немного опасно подключать низкоомную аппаратуру). Ток там совсем небольшой и для питания подойдет БП любой мощности с необходимым напряжением, но желательно, чтоб он был стабилизирован и имел минимум шумов.
И еще обязательным условием является питание накала лампы (на картинке с распиновкой он обозначен как нагреватели), так как без него она работать не будет. Тут уже токи нужны поболее (300-400 мА), но напряжение всего 6.3В. Подойдет как переменное 50Гц, так и постоянное напряжение, причем оно может быть от 5 и до 7В, но лучше использовать каноничное 6.3В. Лично я не пробовал использовать 5В на накале, но скорее всего все будет нормально работать. Накал подается на ножки 4 и 5.
Теперь про монтаж. Идеальным является расположение всех элементов схемы в металлическом корпусе с подключенной к нему в одной точке землей, но будет работать и вообще без корпуса. Так как схема работает в УКВ диапазоне, все соединения в высокочастотной части схемы должны быть максимального короткими для обеспечения большей стабильности и качества работы устройства. Вот пример первого прототипа:
При таком монтаже все работало. Но с металлическим корпусом-шасси немного стабильнее:
Для таких схем идеальным является навесной монтаж, так как он дает хорошие электрические характеристики и позволяет без особых затруднений вносить поправки в схемы, что с платой уже не так просто и аккуратно получается. Хотя и мой монтаж аккуратным назвать нельзя.
Теперь по поводу наладки.
После того как вы на 100% убедились в правильности монтажа, подали напряжение и ничего не взорвалась и не загорелось - это значит, что скорее всего схема работает, если использованы правильные номиналы элементов. И вы скорее всего услышите в наушниках шумы. Если во всех положениях КПЕ вы не слишите станции, и вы точно уверены, что у вас принимаются вещательные станции на других устройствах, то попробуйте изменить количество витков катушки L2, этим вы перестроите частоту резонанса контура и возможно попадете на нужный диапазон. И пробуйте крутить ручку переменного резистора - это тоже может помочь. Если совсем ничего не помогает, то можно поэкспериментировать с антенной. На этом наладка завершается.
На этом этапе все самое основное уже сказано, а представленное выше неумелое повествование можно дополнить следующими роликами, которые иллюстрируют приемник на разных этапах разработки и демонстрируются качество его работы.
Чисто ламповый вариант (на макетном уровне):
Вариант с добавлением УНЧ на ИМС (уже с шасси):
В последнем варианте ламповость немного потеряна, ибо применена ИМС. Это оказалось единственным решением, так как при анодном 20В в режиме УНЧ второй триод так и не заработал у меня, хотя может подходящий режим и есть, но я найти его не смог.
В качестве УНЧ был использован усилитель PAM8403, который питается от линейного стабилизатора напряжения L7805 (в народе зовется кренкой, по названию советского аналога).
В планах по развитию данного проекта имеется создание еще одного сверхрегенератора на лампе 6с6б, но уже портивного, так как очень соблазнительно иметь ламповый портативный приемник.
Спасибо за внимание. Готов ответить на вопросы по теме.
PS: Данное устройство генерирует собственные колебания во время работы и излучает их через приемную антенну, т.е. сверхрегенератор может создавать помехи, учитывайте это.
Источники:
1. Сверхрегенерация
2. Сверхрегенеративный приемник
3. Документация на лампу 6н23п
4. Туторский «Простейшие любительские передатчики и приемники УКВ» 1952
Схема самодельного регенеративного приемника на лампе с низковольтным питанием от батарей. В радиоприемнике используется всего лишь одна радиолампа, дополненная минимальным количеством радиоэлектронных компонентов. В зависимости от параметров катушек радиоприемник может работать в СВ, ДВ и КВ диапазонах.
Рис. 1. Экспериментальная принципиальная схема приемника на лампе.
Анодное напряжение безопасно для жизни и может колебаться в пределах 20-50В. Для обеспечения анодного напряжения можно использовать несколько последовательно соединенных батарей КРОНА.
В качестве радиолампы (на схеме Г-807) можно также использовать триоды, мощные тетроды,пентоды и т.п. К примеру, в данной схеме будут работать: 6П9, 6П3С, 6П7С, Г-807, Г-811 и даже ГУ-50.
Рис. 2. Радиолампа Г-807.
Рис. 3. Цоколевка лампы Г-807.
В качестве телефонов нужно использовать высокоомные наушники типа ТОН-2 или же подключать вместо них трансформатор ТВЗ, а к нему уже низкоомные наушники или динамическую головку.
Рис. 4. Радиолампа 6П7С.
Рис. 5. Цоколевка радиолампы 6П7С.
Намотку катушек L1 и L2 производим на одном общем каркасе. Количество витков подбирается исходя из нужного принимаемого диапазона. К примеру для одного из поддиапазонов КВ (40-80м) катушка связи L1 будет содержать 3 витка проводом 0,5мм, а контурная катушка L2 - примерно 12 витков проводом 0,8-1мм, отвод делаем примерно от 3-4го витка сверху. Мотаем катушки на общем каркасе диаметром 40-45мм, расстояние между катушками - 3-4мм.
Для тех кто любит красивое теплое ламповое свечение: можно добавить синий светодиод к подсветке стеклянного баллона, в результате можно получить ичень красивое свечение в сочетании со свечением самой лампы.
Рис. 6. Пример свечения лампы 6П7С с подсветкой из синего светодиода.
Всем удачного эксперимента!
