超経済的な受信機。スキーム、説明

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超経済的な受信機。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線の文献に記載されているスピーカーを駆動する経済的な受信機には電力が供給されています。サイレントモードでは数ミリワットから数十ミリワットを消費します。経済的な受信機の最大出力電力は通常 50 mW 以上です。ただし、100 μW 程度の電力を消費する受信機を設計することは可能です。これらの受信機は、小さな部屋 (<20m2) を低騒音レベルで鳴らすことができます。超経済的な受信機の設計は開発されていないという事実にもかかわらず、そのような受信機の例は見つけることができます。これらは主に、近くの無線局の電界エネルギーを利用して電力を供給する大音量の受信機であり、電話カプセルを利用して電力を供給する超効率受信機の好例としては、(1) で説明した小型受信機が挙げられます。

狭い部屋でラジオ放送を聞くにはどのくらいの電力が必要ですか? 聴取条件に応じて、約16平方メートルの面積の部屋では、ラウドスピーカーに供給される2 ... 10 μW程度の最小電力で無線送信を聴取できることが実験的に判明しました。。スピーカーにはタイプ1000 GD-1のヘッドを40個搭載しました。信号レベルは、スピーカーに並列に接続されたオシロスコープを使用して視覚的に評価されました。リスニングに必要なパワーは、主にノイズと気流の存在、およびリスナーとスピーカー間の距離によって決まります。当然のことながら、これらの推定値は主観的なものですが、小さな部屋で静かに番組を聴くときにどのような電力を扱っているかについてのアイデアを与えてくれます。

説明した受信機を開発するときの目標は、消費電力を最小限に抑えた直接増幅受信機を作成することでした。 3 つのオプションが開発されました。 1 つ目はフェライトアンテナと共振 UHF (XNUMX トランジスタ) を使用したものです。このオプションの欠点は、長波長では UHF 帯域幅が狭いことです。 XNUMX 番目のオプションは、UHF を持たない受信機です。ただし、面積が約XNUMXmのループアンテナを使用すると、この場合の受信品質が向上しました。

受信機の 1 番目のバージョンの図を図に示します。 XNUMX.

米。 1（クリックで拡大）

レシーバーの静止電流は 20 μA で、平均的な音量では、消費電流は 35 ～ 60 μA の範囲になります。平均消費電流が 50 μA の場合、スピーカーのピーク電力は 100 ～ 120 μW に達します。供給電圧は 2.5 ～ 3 V です。テスト中、受信機は LW 範囲内の 120 つの局の受信を提供しました。そのうちの最も近い局は XNUMX km の距離にありました。

要素 WA1、C1、C2、L1、C3 によって形成されるバンドパスフィルターは、受信機に良好な選択性と十分な帯域幅を提供します。トランジスタ検出器の入力では、RF 信号レベルは 10...15 mV に達し、V. Polyakov [1] のスキームによるトランジスタ VT2 に基づく AM 検出器は、数マイクロアンペアの電流で非常によく機能します。

低周波信号の前置増幅は、トランジスタ VT2、VT3、VT4、VT5 のカスケードで行われます。カウンタダイナミック負荷で使用される回路では、7 つの抵抗 R9 だけで消費電流を調整できます。コンデンサ C11 および C6 は、低周波信号の高周波をブーストするように設計されています。トランジスタ VT7、VT8、VT9、VT8 の出力段は、クラス AB モードで動作します。静止電流 VT9、VT4 を正しく設定すると、このようなカスケードはかなり優れた音質を提供します。カスケードの電圧ゲインは 6 ～ 1 です。トランス T1 は、超音波周波数コンバーターの出力段とスピーカーヘッド BA2、BA120 を整合させるために必要です。超音波超効率受信機の負荷抵抗は、数百オームから数十キロオームの範囲にあります。 UZCH の最大出力電力は約 XNUMX μW です。

トランジスタ VT2..VT5、VT8、VT9 は、電流伝達率 120..200 で選択されます。ループアンテナは 15 回巻かれ、面積は約 1 m、ワイヤーは PEV 0,35 です。コイル L1 は、長さ 160 mm の標準フェライトロッドに巻かれています。 200ターン目からはタップで60ターンが収録されています。トランス T1 として、巻き戻しトランス TV31-9 (真空管テレビ用) を使用しました。一次巻線 - 2200 + 600 ターン、二次巻線 - 130 ターン (PEV 0,4)。 1GD-40R スピーカーヘッドは、後壁のない小さなボックスに取り付けられています。ディフューザーは開いています。

回路 WA1、C2 および L1、C3 を無線局の周波数に同調させることから、受信機のセットアップを開始することをお勧めします。これは、オシロスコープまたはミリボルト計を使用して実行できます。コイル L1 の出力の信号電圧は 5..20 mV である必要があります。値を高くすると、検出器に歪みが生じる可能性があります。調整された抵抗器 R1、R7 は、検出器と超音波周波数変換器の前段の最適な消費電流を設定します。調整後、固定抵抗器に置き換えることができます。出力段の調整は、トリミング抵抗 R8 を使用してトランジスタ VT9、VT10 の静止電流を設定するだけです。消費電流を最小限に抑えるために、静止電流は 5..10 μA に設定されています。電源電圧が変化すると、静止電流を調整する必要がありますが、ごくまれに、おそらく数か月に 100 回程度調整する必要があります。調整が望ましくない場合は、静止電流を 150 ～ XNUMX μA の範囲に設定することをお勧めします。

記載されている受信機を使った実験では、古い使用済みガルバニ電池のバッテリーを電源として使用できることが示されました。バッテリーは 316 つの古い 3 型セルで構成され、合計電圧は 8 V でした。受信機はそのような電源から動作しました。電源を切らずに約3か月間使用可能：1日約6時間 - 中音量、残りの時間 - 静音モード。 316 F の容量で 10000 V に充電されたイオニスタから、受信機は XNUMX 時間以上動作しました。計算によると、タイプ XNUMX の新しいセル XNUMX 個から、受信機は約 XNUMX 時間動作するはずです。つまり、バッテリは XNUMX 回ごとに交換できます。数年。

ここで説明した受信機は、騒音のない小さな部屋で動作することを目的としており、受信機が聴覚の閾値で音を発すると考える必要はないことをもう一度思い出してください。音量は、スピーカーから 5 ～ 6 m の距離でも送信の良好な明瞭度が維持される程度であり、必要に応じて出力を高めることができます。トランス T1 として、Alpinist 405 受信機の出力トランスがテストされました。

その接続図を図2に示します。この場合、出力トランジスタの静止電流を 80..100 µA に増やす必要がありました。レシーバーの平均消費電流は、ボリュームに応じて 300 ～ 600 μA の範囲でした。出力電力は 1,8..2 mW に増加しました。

超経済的なレシーバー
図。 2

記載されている受信機では、まだ経済的な限界に達していません。この制限は何ですか? 記録的な効率を誇る受信機の開発は誰が担うのでしょうか?

文学

Malshievsky I. 小型放送受信機。 - ラジオ、1989年。No. 1。
ポリアコフ V. 高感度振幅検出器 - ラジオ、1994 年、第 7 号。

著者: I. Gilmanov、Sterlitamak、バシコルトスタン

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