Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

О популярности радиомикрофонов слова излишни, все чаще любое выступление с эстрады, митинг, собрание, общественное мероприятие не обходится без них. Поскольку промышленные устройства среднего и высокого класса дороги и малодоступны, радиолюбителям здесь открыто широкое поле деятельности. Ниже мы предлагаем описание любительского радиомикрофона, хорошо спроектированного и отличающегося улучшенными параметрами по сравнению с параметрами других самоделок.

Данный радиомикрофон предназначен для озвучивания мероприятий, прослушивания детской комнаты и т. д. Устройство работает в УКВ диапазоне на частоте 87,9 МГц, специально отведенной для радиомикрофонов, и его сигналы принимают на обычный радиовещательный приемник с диапазоном УКВ-2. Дальность действия радиомикрофона в пределах прямой видимости - более 200 м

В отличие от описанных ранее [1] аналогичных конструкций, этот радиомикрофон сложнее, но обладает рядом преимуществ. В нем имеется АРУ микрофонного усилителя, что позволяет улавливать слабые звуки и устраняет сильные нелинейные искажения при громких звуках, направленных непосредственно в микрофон. У описываемого радиомикрофона относительно высокая стабильность частоты и хорошее использование питающей батареи, в частности, его работоспособность сохраняется при снижении напряжения питания от 10 до 5 В.

Схема и принцип действия. Схема радиомикрофона приведена на рис. 1. Передатчик собран на транзисторе VT4 по однокаскадной схеме. Такое решение для миниатюрного устройства, каким является радиомикрофон, оправдано, так как использование в передатчике отдельно задающего генератора и выходного каскада приводит к снижению его экономичности и возрастанию габаритов.

(нажмите для увеличения)

Как известно, частота LC-генератора, работающего в области 100 МГц, существенно зависит от напряжения питания. К примеру, автор исследовал широко распространенную емкостную "трехтонку" с включением транзистора по схеме с общей базой. По такой схеме включен передатчик радиомикрофона, описанного в [1]. Уход частоты генератора составил более 1 МГц при изменении питающего напряжения от 5 до 10 В. Введение в радиомикрофон стабилизатора напряжения привело бы к увеличению потерь. Поэтому в рассматриваемом устройстве передатчик питается непосредственно от источника.

В отличие от описанных ранее, передатчик содержит два контура - контур L1C9C10C12C13VD2, задающий частоту генератора, и выходной контур L3C15C16, связанный с антенной. Это повышает стабильность генерируемой частоты.

Задающий контур подключен к транзистору VT4 по схеме Клаппа, рекомендуемой для построения задающих генераторов передатчиков [2]. Влияние изменения параметров транзистора VT4 при изменении питающего напряжения на задающий контур сведено к минимуму выбором малого коэффициента включения транзистора в контур (определяется емкостью конденсаторов С10, С12, С13). Для повышения температурной стабильности частоты применены конденсаторы С9, С10, С12, С13 с малым ТКЕ, а коэффициент включения в задающий контур варикапа VD2 невелик из-за малой емкости конденсатора С9.

Выходной П-контур позволяет согласовать антенну с выходом транзистора VT4 и улучшает фильтрацию высших гармоник. Заметим, что обычный контур ослабляет гармоники пропорционально (n2-1), а П-контур - n(n2-1), где n - номер гармоники [3]. Выходной контур настроен на частоту второй гармоники задающего контура. Это уменьшает влияние выходного контура на задающий контур через емкость перехода коллектор-база транзистора VT4, благодаря чему улучшается стабильность частоты передатчика. За счет всех этих мер уход частоты передатчика при изменении питающего напряжения от 5 до 10 В невелик и подстройки приемника в процессе работы не требуется.

Звуковой сигнал с электретного микрофона ВМ1 поступает на вход микрофонного усилителя, собранного на операционном усилителе (ОУ) DA2. Питание микрофон получает через резистор R1 и развязывающую цепь R5C2. Для снижения потребляемой мощности на месте DA2 использован микромощный ОУ К140УД12. Резистор R10 задает потребляемый ток ОУ около 0,2 мА. Большой мощности от микрофонного усилителя не требуется, потому что он нагружен на варикап, а мощность управления варикапом, представляющим собой обратносмещенный диод, крайне мала.

Резистор R7 и сопротивление участка сток-исток полевого транзистора VT1 образуют цепь отрицательной обратной связи, определяющей коэффициент усиления микрофонного усилителя. Канал полевого транзистора VT1 служит регулируемым сопротивлением в системе АРУ. При напряжении затвор-исток, близком к нулевому, сопротивление канала - около 1 кОм и коэффициент усиления микрофонного усилителя близок к 100. При возрастании напряжения до 0,5..-.1 В сопротивление канала повышается до 100 кОм, а коэффициент усиления микрофонного усилителя уменьшается до 1. Это обеспечивает почти неизменный уровень сигнала на выходе микрофонного усилителя при изменении уровня сигнала на его входе в широких пределах.

Конденсатор С4 создает спад АЧХ микрофонного усилителя в области высоких частот для уменьшения глубины модуляции на этих частотах и предотвращения расширения спектра сигнала передатчика. Конденсатор C3 блокирует цепь обратной связи усилителя DA2 по постоянному току. Через резистор R4 на неинвертирующий вход ОУ DA2 поступает напряжение смещения, необходимое при однополярном питании.

Транзистор VT3 выполняет функцию детектора системы АРУ и управляет полевым транзистором VT1. Порог срабатывания системы АРУ устанавливается подстроечным резистором R12. Когда сигнал с выхода микрофонного усилителя и отпирающее напряжение смещения с части резистора R12 в сумме сравняются с напряжением открывания перехода эмиттер-база транзистора VT3, последний открывается, подавая напряжение на затвор полевого транзистора VT1. Сопротивление канала полевого транзистора VT1 увеличивается, и коэффициент усиления микрофонного усилителя уменьшается.

Благодаря АРУ амплитуда сигнала на выходе усилителя поддерживается практически на постоянном уровне. Этот уровень можно регулировать, меняя резистором R12 напряжение смещения транзистора VT3. Цепь R9C5 задает постоянную времени срабатывания, а цепь R8C5 - постоянную времени восстановления системы АРУ. Для компенсации температурных изменений напряжения открывания перехода эмиттер- база транзистора VT3 напряжение на резистор R12 подано с диода VD1.

Транзистор VT3, цепь формирования порога срабатывания АРУ R11R12VD1 и резистор R4, через который поступает смещение на неинвертирующий вход ОУ, получают питание от стабилизатора напряжения DA1. Это же напряжение подано через резистор R14 в качестве напряжения смещения на варикап VD2. Так как емкость варикапа существенно зависит от приложенного к нему напряжения смещения, то к его стабильности предъявляются жесткие требования. Поэтому стабилизатором DA1 служит микросхема КР142ЕН19, представляющая собой стабилизатор напряжения параллельного типа [4]. Выбором резисторов R2 и R3 задают напряжение стабилизации около 3,5 В на выводе 3 микросхемы DA1. Балластным сопротивлением служит генератор тока на полевом транзисторе VT2, что повышает экономичность стабилизатора.

Детали. В устройстве допустимо использовать постоянные резисторы МЛТ, С2-23, С2-33 с допуском не более ±10 %, подстроечный резистор R12 - любой малогабаритный, керамические конденсаторы - К10-17, К10-73, КД, КТ. Конденсаторы С9, С10, С12, С13, С16 должны быть группы М47 по ТКЕ. Конденсаторы С1, С4, С11 - группы М750 или М1500 по ТКЕ. Конденсаторы С6, С7, С8, С14 - группы Н90 по ТКЕ. Подстроечный конденсатор С15 - КТ4-23. Конденсатор С2 - К50-35 или К50-68. Конденсаторы C3, С5 желательно взять с малым током утечки, например К53-18 В.

Вместо транзистора КП10ЗЕ (VT1) допустимо использовать КП10ЗИ или КП10ЗЖ. Взамен транзистора VT3 подойдет любой маломощный кремниевый с коэффициентом передачи тока не менее 100. Транзистор КТ368БМ (VT4) заменим на КТ368Б, КТ368А (М), варикап КВ121А (VD2) - на КВ121Б. ОУ К140УД12 (DA2) имеет хорошую внутреннюю частотную коррекцию, устойчив при работе с единичным коэффициентом усиления, и его замена на другие типы ОУ нежелательна (в частности, микромощный ОУ КР1407УД2 возбуждался). Импортный аналог микросхемы DA1 - TL431. Микрофон ВМ1 - электретный (NMC или отечественный МКЭ-332).

Катушка индуктивности L1 намотана на каркасе диаметром 6 мм с подстроечником от контура ФПЧ изображения модуля радиоканала телевизоров УСЦТ Число витков - 8. Обмотка выполнена виток к витку проводом диаметром 0,25 мм. Дроссель L2 намотан на резисторе 02-33-0,5 Вт сопротивлением около 1 МОм или более. Он содержит 60 витков провода диаметром 0,06 мм. Обмотка разделена на три секции по 20 витков. Намотку ведут внавал, а между секциями оставляют зазоры шириной не менее 0,5 мм. Подойдет и стандартный ВЧ дроссель индуктивностью 5 мкГн. Катушка индуктивности L3 намотана на каркасе диаметром 5 и длиной 20 мм с латунным или медным подстроечником. Автор использовал каркас с подстроечником от контурной катушки барабанного переключателя ПТК-11 от лампового телевизора. Обмотка содержит 7 витков провода диаметром 0,8 мм, намотанных виток к витку. Витки всех катушек следует закрепить клеем или лаком для предотвращения их сползания.

Монтаж устройства может быть навесным или печатным. При изготовлении микрофона следует соблюсти ряд требований. Конденсатор С6 и резистор R10 подключают как можно ближе к выводам DA2. Элементы передатчика должны иметь кратчайшие связи между собой, конденсатор С11 располагают как можно ближе к передатчику. Индуктивные элементы L1, L2, L3 должны иметь взаимно перпендикулярную ориентацию в пространстве. Ротор конденсатора 015 соединяют с общим проводом устройства.

Конструкция антенны представлена на рис. 2. Для ее изготовления нужен медный обмоточный провод диаметром 0,8 мм, катушка содержит 17 витков, намотанных в один слой виток к витку. После намотки витки фиксируют клеем.

Налаживание. Сначала подстроечник катушки L1 следует полностью ввернуть внутрь катушки, ротор конденсатора С15 установить в среднее положение, а подстроечник катушки L3 ввернуть внутрь до середины ее обмотки. Подав напряжение питания 7,5 В, вольтметром с сопротивлением не менее 10 кОм/В измеряют напряжения в точках, указанных на схеме. Измеренные значения не должны отличаться от указанных более чем на ±0,3 В.

Затем устанавливают резистором R12 напряжение между его движком и эмиттером транзистора VT3 в пределах 0,25...0,3 В. Включают радиовещательный приемник в диапазоне УКВ-2 и настраивают его на рабочую частоту. Приемник и налаживаемый радиомикрофон располагают рядом друг с другом. Громкость приемника устанавливают соответствующей громкому разговору. Отверткой из диэлектрического материала плавно вращают подстроечник катушки L1 до появления громкого звука в громкоговорителе приемника, что будет свидетельствовать о настройке передатчика радиомикрофона на частоту приемника. Выключают приемник.

Настройку выходного контура передатчика проводят с помощью волномера. Из-за того, что выходной контур изначально расстроен, сигнал, излучаемый антенной передатчика, может быть слаб для обнаружения его волномером. Поэтому автор подключил контур волномера через конденсатор емкостью 1,5 пФ к точке соединения катушки индуктивности L3 и антенны радиомикрофона, соединив общие провода обеих устройств коротким проводником.

Настраивают волномер по максимуму показаний на рабочую частоту радиомикрофона. При расстроенном выходном контуре на антенном выходе может присутствовать сигнал с частотой задающего контура, поэтому волномер должен быть настроен именно на частоту 87,9 МГц. Диэлектрической отверткой плавно вращают поочередно ротор конденсатора С15 и подстроечник катушки L3, добиваясь максимума показаний волномера.

Когда в процессе настройки стрелка индикатора волномера начнет зашкаливать, необходимо отключить его от радиомикрофона и дальнейшую настройку вести по максимуму сигнала, излучаемого антенной, также добиваясь максимума показаний волномера.

После этого располагают рядом с радиомикрофоном источник звука, например магнитофон, громкость которого устанавливают на уровне шепота. Унеся приемник в другую комнату, включают его и настраивают на частоту радиомикрофона. Если прослушиваемый по приемнику сигнал тих и неразборчив, резистором R12 уменьшают напряжение смещения транзистора VT3, добиваясь разборчивого звучания приемника. Устанавливают громкость магнитофона на уровне крика. Если прослушиваемый по приемнику сигнал сильно искажен, резистором R12 увеличивают напряжение смещения транзистора VT3, опять добиваясь разборчивого звучания приемника. На этом налаживание заканчивают - радиомикрофон готов к работе.

Литература

1. Макаров Д. Шпионские страсти. - Радио, 1995, № 4, с 44-46.
2. Шумилин М. С, Козырев В. Б., Власов В. А. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. - М.: Радио и связь, 1987, с 231.
3. Шульгин К. Анализ П-контура. - Радио, 1985, № 5, с 15, 16.
4. Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19. - Радио, 1994, № 4, с 45. 46.

Автор: А.Наумов, г.Саранск

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Измерена сверхмалая сила с помощью одного атома 03.04.2018 Австралийские физики под руководством доктора Эрика Стрида (Erik W. Streed) из университета Гриффита в Брисбене измерили сверхмалую силу величиной менее 0,0000000000000000001 Н с помощью манипуляций с одним-единственным атомом. Ученые взяли атом иттербия (70-й элемент Таблицы Менделеева, относится к группе лантаноидов), удалили у него один электрон и поймали атом в "ловушку" из электрических полей. После этого, с помощью лазерного луча атом охладили почти до температуры абсолютного нуля: -273.15 °C, с помощью лазера. Атом при этом испускал излучение, пучки которого фокусировались с помощью линз Френеля. Изучая таким образом движения атома, доктор Стрид с коллегами смогли зафиксировать его реакцию на электрические поля, а также измерить сверхмалую силу, когда фотон отскакивал от атома иттербия. Она оказалась равной 95 зептоньютонам (0,000000000000000000095 Н). Это примерно равно силе гравитационного взаимодействия, которая существует, например, между двумя людьми, один из которых находится в Вашингтоне, а другой - в Далласе. Достижение австралийцев, во-первых, показывает возросшие возможности современной квантовой физики, а, во-вторых, дает новую интересную информацию о том, как устроен наш мир на этом уровне.

Другие интересные новости:

▪ Колонизация Марса начнется с пещер

▪ Полимер, реагирующий на механическое воздействие как мышцы

▪ Материал, поглощающий углекислый газ

▪ Вывод с мобильного телефона на принтер

▪ Крошечный электромобиль Rimono

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Компьютерные устройства. Подборка статей

▪ статья Выпить море. Крылатое выражение

▪ статья Как действуют антибиотики? Подробный ответ

▪ статья Рыбацкая петля. Советы туристу

▪ статья Простой стробоскоп с двумя излучателями. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Красящие вещества из растений. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026