Простой усилитель для приемника с питанием свободной энергией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Иногда простая наружная антенна длиной от 10 м позволяет получить энергию сигнала, принимаемого от мощных радиостанций, достаточную для работы громкоговорителя. При этом удается усилить звуковой сигнал, используя бесполезно пропадающую энергию несущей AM радиостанции.

Усилитель, реализующий такую возможность, был описан в [1]. Однако он содержит четыре транзистора и три довольно громоздких низкочастотных трансформатора, что в ряде случаев может затруднить его изготовление. Экспериментируя с подобными устройствами, автору удалось разработать более простой усилитель на одном транзисторе, лишь незначительно уступающий по эффективности упомянутому.

Схема детекторного приемника с предлагаемым усилителем приведена на рисунке.

Колебательный контур образован емкостью антенны и индуктивностью катушки L1. Он настраивается в резонанс на частоту принимаемой радиостанции. Конденсатор С1 согласует входное сопротивление детектора, выполненного на германиевых диодах VD1, VD2 с сопротивлением контура, а конденсатор С2 сглаживает пульсации про-детектированного напряжения. Собственно приемник на этом и заканчивается. Более подробно его работа описана в [2].

Выходное напряжение приемника, осциллограмма которого также показана на рисунке, имеет некоторый постоянный уровень U0, на который наложены колебания 3Ч амплитудой Um. Отношение Um/U0 как раз и равно коэффициенту модуляции сигнала m. Как известно, мощность постоянного тока находится как U02/R, а мощность переменной составляющей как Um2/2R.

Легко найти, что мощность колебаний 3Ч составляет лишь m2 /2 от мощности постоянного тока в нагрузке детектора. Кстати, это точно соответствует и отношению мощности боковых полос к мощности несущей в спектре AM сигнала. Коэффициент модуляции редко достигает единицы и, за счет тихих звуков и пауз, составляет существенно меньшую величину. Даже при среднем коэффициенте модуляции 30 % (m = 0,3), нормированном в ГОСТе, мощность продетектированного сигнала 3Ч составляет всего 4,5% от мощности продетектированной несущей. Отсюда ясно, что, используя мощность постоянного тока в нагрузке детектора для питания усилителя, можно значительно увеличить мощность колебаний 3Ч.

Собственно усилитель собран на транзисторе VT1 и диоде VD3. Как ни покажется странным, это двухтактный усилитель, работающий в режиме класса АБ. Поскольку принцип его действия оригинален и необычен, рассмотрим его подробнее.

В режиме несущей, когда модуляция отсутствует, оксидный конденсатор большой емкости С4 (накопительный) заряжается через диод VD3 и первичную обмотку трансформатора Т1 практически до напряжения U0. Через транзистор при этом течет лишь незначительный ток покоя, определяемый большим сопротивлением резистора смещения R1 в цепи базы. Ток покоя, естественно, расходует заряд, накопленный в конденсаторе С4, но этот заряд непрерывно пополняется через диод VD3.

При положительной полуволне модуляции напряжение на выходе детектора возрастает. Это изменение через конденсатор C3 передается на базу транзистора, который закрывается. В то же время полностью открывается диод VD3 и напряжение положительной полуволны модуляции оказывается приложенным к первичной обмотке выходного трансформатора Т1. В это же время интенсивно пополняется и заряд конденсатора С4.

Во время отрицательной полуволны модуляции напряжение на выходе детектора оказывается ниже, чем на конденсаторе С4, и диод VD3 закрывается. Поступая через конденсатор C3 на базу транзистора, отрицательная полуволна 3Ч открывает его и заряд, накопленный конденсатором С4, стекает через транзистор и первичную обмотку трансформатора Т1. Поскольку по отношению к выходному сигналу детектора транзистор включен эмиттерным повторителем, искажения формы сигнала 3Ч невелики.

Из описания принципа действия усилителя легко заметить, что детектор приемника, а следовательно, и его колебательный контур сильно нагружаются лишь при положительных полуволнах сигнала 3Ч, когда амплитуда РЧ колебаний велика. При отрицательных же полуволнах нагрузка на контур значительно уменьшается. Это приводит к "размодуляции" AM колебаний в контуре, что благоприятно сказывается на работе самого детектора и в некоторой степени повышает селективность приемника. Оптимальной становится более сильная связь детектора с контуром, чем в [2], - достигается это простым увеличением емкости подстроечного конденсатора С1.

Два слова о деталях. Контурной катушкой с успехом послужит катушка диапазона ДВ или СВ любой магнитной антенны. Если для настройки на самые длинноволновые станции индуктивности одной катушки недостаточно, включают две последовательно. Настраивают приемник на станции передвижением ферритового стержня антенны. Поскольку он используется только для настройки, а не для приема, стержень может быть и коротким - 40...60 мм.

Подстроечный конденсатор С1 - КПК-2, но поскольку его емкость не слишком критична, с успехом можно использовать и постоянный конденсатор, подобрав его емкость по максимальной громкости приема (не забывая подстраивать и контур при смене конденсатора). Остальные детали могут быть любых типов, отклонения номиналов в 1,5...2 раза в любую сторону мало сказываются на работе приемника. Диоды - любые маломощные высокочастотные германиевые, например, Д18, транзистор также желательно использовать германиевый серий МП16, МП39-МП42 с любым буквенным индексом. Выходной трансформатор подойдет от любого трансляционного громкоговорителя, желательно для 15-вольтовой (городской) сети. Годятся также малогабаритные трансформаторы питания 220/9...12 В и трансформаторы ТВЗ и ТВК от старых телевизоров.

Тем, кто захочет повторить описанную конструкцию, полезны будут следующие советы. Прежде всего установите наружную антенну и устройте заземление или противовес (можно использовать трубы водопровода или отопления, но не газовые). К электросети не подключайтесь ни в коем случае, во-первых, в целях безопасности, а во-вторых, из-за высокого уровня помех в ней.

Собрав приемник (левая часть схемы) и подключив к его выходу высокоомные головные телефоны или трансляционный громкоговоритель с трансформатором, найдите в эфире мощные станции. Лишь в том случае, если напряжение U0, измеренное высокоом-ным вольтметром на конденсаторе С2 (при отключенных телефонах или громкоговорителе) достигает хотя бы 1 В, имеет смысл экспериментировать с усилителем.

Налаживание усилителя сводится к подбору резистора R1 по максимальной громкости при хорошем качестве звука. Если уж оптимизировать усилитель полностью, полезно подобрать и коэффициент трансформации выходного трансформатора, изменяя число витков вторичной обмотки. Это трудоемкая работа, поэтому целесообразно сразу намотать побольше витков вторичной обмотки, сделав несколько отводов. Громкое и качественное звучание установка обеспечивает с несколькими динамическими головками (можно даже разных типов), установленными в открытом ящике большого объема. В этом случае можно подобрать оптимальное нагрузочное сопротивление для усилителя, не перематывая трансформатор, а включая головки последовательно или параллельно.

Литература

1. Поляков В. Громкоговорящий приемник с мостовым усилителем и питанием "свободной энергией". - Радио, 2001, № 12, с. 12, 13.
2. Поляков В. Усовершенствование детекторного приемника. - Радио, 2001, № 1, с. 52, 53.

Автор: В.Поляков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Роботизированные кроссовки Sidekick 18.01.2026

Американский стартап Dephy представил инновационные кроссовки Sidekick с электроприводом, которые работают как дополнительная икроножная мышца, помогая пользователю быстрее перемещаться и меньше уставать. Sidekick представляет собой сочетание обуви и мини-экзоскелета, встроенного в область косточки. За счет электропривода кроссовки поддерживают движение стопы и усиливают сокращение икроножных мышц, снижая нагрузку на ноги. Это позволяет ходить дольше и с меньшей усталостью, особенно при длительных прогулках или активной работе на ногах. В отличие от многих носимых устройств, для работы Sidekick не требуется установка приложений или индивидуальная калибровка. Кроссовки автоматически подстраиваются под шаг и особенности движения владельца, обеспечивая комфорт и простоту использования с первого надевания. Комплект включает в себя сам экзоскелет на косточку и пару кроссовок, доступных в белом и черном цвете. Устройство питается от аккумуляторов, что делает его автономным и готовым ...>>

Поющий леденец Lollipop Sta 18.01.2026

Компания Lava представила Lollipop Star - леденец на палочке, способный воспроизводить музыку через костную проводимость, прямо "в голове" пользователя. Особенность устройства заключается в том, что звук передается не через воздух, как у традиционных динамиков, а через вибрации челюсти. Пользователь должен прикусить леденец задними коренными зубами: электронный модуль в палочке преобразует вибрации в звук, который достигает внутреннего уха. Таким образом, поедание конфеты превращается в необычный аудиофеномен. Съедобная часть леденца соединена с небольшим электронным модулем в ручке, где расположены кнопка включения и механизм вибрации. После активации звуковой сигнал передается через костную проводимость, создавая эффект музыки "внутри головы". Ориентировочная цена продукта составляет 8,99 долларов, а в продажу он поступит после завершения CES. На старте продаж Lollipop Star будет доступен в трех вкусах, каждый из которых ассоциирован с определенной песней и исполнителем. Пер ...>>

Интерактивная система Lego Smart Play 17.01.2026

Компания Lego предложила новый подход к конструкторским играм, представив платформу Smart Play, которая объединяет традиционные кирпичики с сенсорами, звуками и возможностью реагировать на действия ребенка. Разработка системы заняла около восьми лет и направлена на поддержку социальной, сюжетной и творческой игры. Главная идея Smart Play заключается в том, чтобы "спрятать" сложную электронику внутри конструкции. Это позволяет детям сосредотачиваться не на гаджетах, а на создании историй, взаимодействии с персонажами и собственной фантазии. Технология ориентирована на развитие творческого мышления и вовлечение в игру с самого начала. Система базируется на специальном "умном кирпиче", оснащенном датчиками, который способен реагировать на движение, воспроизводить звуки и распознавать другие элементы конструктора, включая умные минифигурки. Дополнительные Tiny Smart Tags позволяют платформе понимать контекст использования кирпичей: например, находится ли элемент в машине, вертолете и ...>>

Случайная новость из Архива Изображения пищи, созданные ИИ, вызывают тревожность 27.02.2025 Современные технологии искусственного интеллекта (ИИ) достигли невероятных успехов в создании изображений, поражающих своей реалистичностью. Однако недавнее исследование выявило неожиданный побочный эффект: изображения пищи, сгенерированные ИИ, вызывают у людей чувство тревоги и дискомфорта. Особенно сильно это проявляется в тех случаях, когда картинка стремится к фотореализму, но содержит едва заметные искажения. Ученые предполагают, что такая реакция связана не с опасением съесть испорченный продукт, а с пищевой неофобией - естественным страхом перед незнакомой едой. Наш мозг эволюционно запрограммирован на то, чтобы избегать потенциально опасных продуктов, и ИИ-изображения, в которых есть что-то неестественное, могут активировать этот механизм. Для изучения этого феномена исследователи провели два эксперимента. В первом, пилотном исследовании, 12 студентам были показаны 99 изображений пищи, созданных ИИ. Участники оценивали их по таким критериям, как удовольствие, "жуткость", фотореалистичность и художественное качество. В основном исследовании приняли участие 95 человек, которым были продемонстрированы 38 изображений, варьирующихся от реалистичных до мультяшных, а также фотографии испорченной пищи. Участники оценивали изображения по уровню "жуткости", теплоты и реализма, а также прошли тест на пищевую неофобию. Результаты показали, что фотореалистичные, но искаженные изображения пищи, созданные ИИ, вызывают эффект "зловещей долины" - чувство дискомфорта и тревоги, которое возникает при виде объектов, слишком похожих на реальные, но имеющих незначительные отклонения. Мультяшные изображения, напротив, не вызывали такого эффекта. Кроме того, выяснилось, что люди с высоким уровнем пищевой неофобии испытывают большую тревогу при виде таких изображений. Также было обнаружено, что индекс массы тела (ИМТ) влияет на восприятие: люди с более высоким ИМТ проявляли меньшее беспокойство. Ученые планируют продолжить исследования, чтобы понять, как культурные особенности и привыкание к ИИ-изображениям повлияют на эту реакцию в будущем. Возможно, со временем люди привыкнут к таким изображениям и перестанут испытывать тревогу.

Другие интересные новости:

▪ Сверхточные запутанные атомные часы

▪ Российский видеорекордер на флэш-памяти

▪ Лед как топливо для спутников

▪ Обнаружены сигнальные печатные платы внутри клеток человеческого организма

▪ Однокристальные системы Qualcomm IPQ8074 и QCA6290

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Частица чёрта в вас заключена подчас. Крылатое выражение

▪ статья Какими вкусовыми и питательными свойствами отличаются белые яйца от коричневых? Подробный ответ

▪ статья Вездеход-амфибия. Личный транспорт

▪ статья Телефонный микропроцессорный коммутатор 1х5. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простейшие схемы источников питания для различной аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026