探知機受信機の改良。スキーム、説明

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探知機受信機の改良。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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探知機無線受信機...何十年もの間、初心者のアマチュア無線家によって実行される最初の独立した設計の XNUMX つでした。ここから、ラジオ受信デバイスの興味深い世界を知ることが始まります。これにより、若いラジオ愛好家は、地元のラジオ局からの信号を受信するさまざまで刺激的な実験を行うことができます。この古くから知られているデバイスに何が改善できるのでしょうか? しかし、提案された論文の著者によれば、検出器受信機の性能を改善するための余力はまだ使い果たされていないという。

最も単純な受信機 (図 1a) では、発振回路は検出器によって大きな負荷を受けます。音量と感度は十分許容範囲内ですが、選択性が不十分です。回線の品質係数が低いため、XNUMX つまたは XNUMX つのステーションが同時に聴取されることがよくあります。

受信機が CB 範囲の中間周波数 (1 MHz) に同調していると仮定します。コイル L1 のインダクタンスは 200 μH、コンデンサ C1 の静電容量は 120 pF (代表値) です。リアクタンスは約 1,2 kOhm で、回路全体の共振抵抗は Q 倍になります。設計 (負荷なし) 品質係数 Q = 200 では、240 kΩ が得られます。 DV 範囲では、回路の共振抵抗はメガオームに近づきます。

同時に、検出器の入力インピーダンスは負荷抵抗の半分に等しいと見なされます。これは、わずか 10 ～ 15 kOhm の可聴周波数でのインピーダンスを持つ高インピーダンスのヘッドフォンです (電話のインピーダンスは XNUMX よりも大きくなります)。電話カプセルのインダクタンスにより、ケースに表示されます）。

回路がどれほど大きくシャントされているかは簡単にわかり、実際の品質係数は 10 (回路素子のリアクタンスに対する負荷抵抗の比) 未満であることがわかります。回路と検出器の間の接続を弱めることにより、品質係数、つまり選択性を高めることができます。品質係数が高い回路では信号電圧も増加し、検出器での信号の減少が大幅に補償されるため、ボリュームは実質的に変化しません。通常、通信は検出器をコイルタップ（図1、b）に接続し、タップ位置を選択することで制御されます。

検波器受信機の改良
図。 1

接続を調整しているので、回路も最適化するのが理にかなっています。 [1-3] では、アンテナが回路に完全に組み込まれ、ループコンデンサがない場合に、アンテナ回路の最大効率が達成されることが示されました。同調はコイルのインダクタンスを変化させることで行われ、この場合のループ容量がアンテナ容量となります。アンテナが大きく、その静電容量が大きい場合は、同調コンデンサをアンテナと直列に接続する必要があります (図 1、b)。

この受信機は以前の受信機よりも動作が良く、選択性も優れていますが、多くのタップを持つコイルを作成する必要があるため、検出器と回路の間の接続を調整するのはあまり便利ではありません。はい、調整はまだ急遽行われます。

容量結合を使用して抵抗を整合させる既知の方法があり、この方法では、コンデンサの容量抵抗が、整合された抵抗の幾何平均に等しくなければならない。この例では (240 kΩ と 6 kΩ は一致しています)、約 40 kΩ になり、対応する静電容量はわずか 4 pF です。 KPKやKPMなどの通常の同調コンデンサでもスムーズに接続を調整できることが分かりました。

検波器受信機の改良
図。 2

しかし、結合コンデンサは検波ダイオードの DC 回路を遮断します。この欠点を解消するには、2 番目のダイオードを取り付けることができます (図 2)。一見すると、電圧が 1 倍になった検出器が得られます。実際、コンデンサ C2 の静電容量が小さいため、倍増はありません。回路内の発振の負の半サイクル中、このコンデンサはダイオード VD1 を介して充電され、正の半サイクル中、その電荷はダイオード VD3 を介して負荷 (つまり、ブロッキングコンデンサ CXNUMX によって分路された電話機 BFXNUMX) に転送されます。波紋を滑らかにします。

コンデンサ C2 の静電容量が小さいほど、電荷が少なくなり、したがって回路から取り出されるエネルギーも少なくなります。また、通信回路は回路に小さな反応性 (容量性) 抵抗を導入しますが、これは回路が受信信号の発振と共振するように調整されると自動的に補償されます。

この受信機の実験設計における L1 として、直径 240 mm のフレームに 0,2 層で巻かれた 12 ターンの PEL 10 ワイヤを含む長波磁気アンテナコイルが使用されました。設置時には、同アンテナの400NNフェライト製直径200mmのロッドをコイルフレームに押し込みました。同調範囲は、1 kHz (コンデンサ C1400 を閉じ、ロッドを完全に縮めた状態) から 1 kHz (ロッドを取り外し、コンデンサ CXNUMX の静電容量を減らした状態) であることが判明しました。

自宅では、小さなアンテナ（約 7 m）と加熱パイプへのアースを使用して、受信機は優れた結果を示し、モスクワのすべての DV および SV ラジオ局を例外なく受信しました。同調コンデンサC2との結合を調整することで、通常の音量で十分な選択度を得ることができました。

受信機のもう2つの利点が明らかになりました。カップリングコンデンサC4の大きな容量性抵抗を介して検出器に電流が供給されるため、ダイオードの電流-電圧特性の「ステップ」が平滑化されます。ちなみに、検出器への電流供給の有用性については[0,5]で報告されています。私たちの受信機では、シリコンダイオード (しきい値 0,15 V) はゲルマニウムダイオード (しきい値 50 V) とほぼ同様に機能します。さらに、従来のバージョンではまったく受け入れられなかった、低インピーダンス（70〜40オーム）のヘッドフォンを受信機に接続できることが判明しました。カップリングコンデンサの静電容量は、最大 50 ～ XNUMX pF まで、多少大きくする必要があります。確かに、ダイオードの順方向抵抗の大幅な損失により、音量は小さくなります。

検波器受信機の改良
図。 3

弱い信号に対する前述の検出器の感度の高さは、受信機の最も単純なループレスバージョンをテストするというアイデアを示唆しました（図3）。組み立ては数分で完了しました。すべての部品は電話端子にはんだ付けされており、アンテナは XNUMX メートルの取り付けワイヤーで、先端にワイヤーを木に吊るすためのワニ口クリップが付いていました。枝やその他の高い物体。 (アースの代わりに) 釣り合いおもりは電話コードで、リスナーとアースの間で一定の静電容量を持っていました。この原始的なバージョンでも、多くの最も強力なラジオ局の作品を聴くことができました。

この受信機は、たとえば電源線からの低周波干渉を実際には認識しません。それらは、高周波信号が受信される結合コンデンサC1の小さな静電容量によって防止されます。可聴周波数電流は、電話機 BF1 とダイオード VD1、VD2 の絶縁回路内で完全に閉じられます。

このような受信機の回路は、何か新しいものであるとは言えません。使用されているハーフブリッジ整流器は長い間よく知られており、フィールドインジケーターで使用されていました [5]。ちなみに、XNUMXつのダイオードを備えたフルブリッジを使用し、それを回路または小さなコンデンサを備えたアンテナに接続することを妨げるものはありません。

検波器受信機の改良
図。 4

同様の受信機がすでに [6] で説明されていますが、残念なことに、その作成者は受信機の動作原理を誤って解釈しました。正しい受信回路は、この記事の図に示されています。 4. 著者の場合と異なるのは、電話機とグランドの間に寄生容量 Spar が存在する点だけです。これはカップリングコンデンサの役割を果たし、回路と検出器を整合させます。嬉しい偶然ですが、Spar の容量は最適に近いことが判明しました。しかし、作者はそれを考慮していませんでした！実験結果に関しては、[6] の出版物にあるように、優れた結果が得られました。

最後に、図の図に戻りたいと思います。 2 アマチュア無線家の注目を集めています。この検出器受信機は優れた結果を示しています。それを使った実験は、より複雑な電子デバイスを使った実験と同じくらい興味深く刺激的です。

文学

ポリアコフV.「フリーエネルギー」によるラジオ受信機の供給について。 - ラジオ、1997 年、No. 1、p. 22、23。
Polyakov V.「永遠に話す」ラジオ。 - ラジオ、1997 年、第 5 号、p. 23. 24.
Polyakov V. ラジオ受信アンテナ。 - ラジオ、1998 年、No. 2、p. 44-46。
Psurtsev V. 振幅ダイオード検出器の「発見」。 - ラジオ、1986 年、No. 1、p. 33-36。
シェペレフG.シンプルなフィールドインジケーター。 -アマチュア無線家、1993年、第6号、p。 24。
Besedin V. もう 1994 つ... . - アマチュア無線、6 年、第 34 号、p. XNUMX.

著者: V.Polyakov、モスクワ

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