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:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Случайная новость из Архива GNSS-модуль L76L-M33 03.05.2020 Новый L76L-M33 представляет собой классический GPS/ГЛОНАСС/Galileo-модуль с поддержкой стандартных NMEA-сообщений через UART-интерфейс. Модуль отличается невысокой стоимостью, при этом имеет отличные характеристики: чувствительность в режиме слежения составляет 167 dB, в режиме захвата 149 dB. Столь высокие параметры достигнуты с помощью встроенного малошумящего усилителя, что позволяет модулю работать с пассивными антеннами без дополнительных активных компонентов на плате. Для лучшего старта после длительного перерыва работы в приемнике реализована специальная технология EASY™ (Embedded Assist System), которая рассчитывает будущее положение спутников на основе ранее принятых эфемерид. Это позволяет осуществлять быстрый старт даже в условиях невозможности использования вспомогательных данных, получаемых по дополнительным каналам связи. Для снижения потребления в L76L-M33 реализован специальный режим работы AlwaysLocate, который заключается в периодическом выключении приемника исходя из компромисса между потреблением тока и точностью определения координат. Приемник работает в диапазоне рабочих напряжений от 2,8 до 4,3 В, потребляя от 3 до 30 мА в зависимости от режима работы. Частота выдачи NMEA-строк может достигать 10 Гц. Выход 1PPS выдает метку времени, привязанную к шкале UTC с точностью до 10 нс. GNSS-приемник рекомендован для автомобильных приложений, носимых гаджетов и систем точного времени, для счетчиков энергии и устройств безопасности.

Другие интересные новости:

▪ Почему после фитнеса не хочется есть

▪ В картине Рембрандта обнаружен яд

▪ Омолаживающие таблетки

▪ Контроллеры ИП с несколькими выходными напряжениями для ЖКИ мониторов

▪ iSuppli прогнозирует спад на рынке бытовой электроники

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья Щуку бросили в реку. Крылатое выражение

▪ статья Полезен ли шоколад? Подробный ответ

▪ статья Второе открытие кавитации. Детская научная лаборатория

▪ статья Устройство для проверки высоковольтных транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Упрощенное Сегнерово колесо. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026