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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um amplificador simples para um receptor alimentado por energia livre. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Às vezes, uma simples antena externa de 10 m de comprimento permite que você receba energia de sinal suficiente recebida de estações de rádio poderosas para operar um alto-falante. Neste caso, é possível amplificar o sinal sonoro, aproveitando a energia desperdiçada da portadora da estação de rádio AM. Um amplificador que implementa esta possibilidade foi descrito em [1]. No entanto, contém quatro transistores e três transformadores de baixa frequência bastante volumosos, o que em alguns casos pode complicar sua fabricação. Ao experimentar dispositivos semelhantes, o autor conseguiu desenvolver um amplificador mais simples usando um único transistor, apenas ligeiramente inferior em eficiência ao mencionado. O esquema do receptor detector com o amplificador proposto é mostrado na figura.
O circuito oscilatório é formado pela capacitância da antena e pela indutância da bobina L1. Ele entra em ressonância com a frequência da estação de rádio recebida. O capacitor C1 combina a resistência de entrada do detector, feito nos diodos de germânio VD1, VD2, com a resistência do circuito, e o capacitor C2 suaviza as ondulações da tensão detectada. Na verdade, o receptor termina aí. Seu trabalho é descrito com mais detalhes em [2]. A tensão de saída do receptor, cujo oscilograma também é mostrado na figura, possui um certo nível constante U0, sobre o qual se sobrepõem oscilações de amplitude 3H Um. A relação Um/U0 é exatamente igual ao coeficiente de modulação do sinal m. Como você sabe, a alimentação CC é encontrada como U02/R e a alimentação do componente CA como Um2/2R. É fácil descobrir que a potência de oscilação 3H é apenas m2/2 da potência de corrente contínua na carga do detector. A propósito, isso corresponde exatamente à relação entre a potência da banda lateral e a potência da portadora no espectro do sinal AM. O coeficiente de modulação raramente atinge a unidade e, devido a sons baixos e pausas, é um valor significativamente menor. Mesmo com um coeficiente de modulação médio de 30% (m = 0,3), normalizado em GOST, a potência do sinal 3H detectado é de apenas 4,5% da potência da portadora detectada. Fica claro a partir disso que usando energia DC na carga do detector para alimentar o amplificador, a potência de oscilação 3H pode ser significativamente aumentada. O amplificador em si é montado usando o transistor VT1 e o diodo VD3. Por mais estranho que possa parecer, este é um amplificador push-pull operando no modo classe AB. Como o princípio de seu funcionamento é original e incomum, vamos considerá-lo com mais detalhes. No modo portador, quando não há modulação, o capacitor de óxido de alta capacidade C4 (armazenamento) é carregado através do diodo VD3 e do enrolamento primário do transformador T1 quase até a tensão U0. Neste caso, apenas uma pequena corrente quiescente flui através do transistor, determinada pela alta resistência do resistor de polarização R1 no circuito base. A corrente quiescente consome naturalmente a carga acumulada no capacitor C4, mas essa carga é continuamente reabastecida através do diodo VD3. Com uma meia onda positiva de modulação, a tensão na saída do detector aumenta. Essa alteração é transmitida através do capacitor C3 até a base do transistor, que desliga. Ao mesmo tempo, o diodo VD3 abre completamente e a tensão da meia onda positiva da modulação é aplicada ao enrolamento primário do transformador de saída T1. Ao mesmo tempo, a carga do capacitor C4 é intensamente reabastecida. Durante a meia onda negativa de modulação, a tensão na saída do detector é menor que aquela no capacitor C4 e o diodo VD3 fecha. Entrando na base do transistor através do capacitor C3, a meia onda negativa 3H o abre e a carga acumulada pelo capacitor C4 flui através do transistor e do enrolamento primário do transformador T1. Como o transistor está conectado como seguidor de emissor em relação ao sinal de saída do detector, a distorção do formato do sinal 3H é pequena. A partir da descrição do princípio de funcionamento do amplificador, é fácil perceber que o detector do receptor e, portanto, seu circuito oscilatório, são fortemente carregados apenas nas meias ondas positivas do sinal 3H, quando a amplitude das oscilações de RF é grande. Com meias ondas negativas, a carga no circuito é significativamente reduzida. Isso leva à “demodulação” das oscilações AM no circuito, o que tem um efeito benéfico na operação do próprio detector e, até certo ponto, aumenta a seletividade do receptor. Uma conexão mais forte entre o detector e o circuito torna-se ideal do que em [2] - isso é conseguido simplesmente aumentando a capacitância do capacitor de sintonia C1. Duas palavras sobre detalhes. Uma bobina da faixa DV ou CB de qualquer antena magnética pode servir com sucesso como uma bobina de loop. Se a indutância de uma bobina não for suficiente para sintonizar as estações de comprimento de onda mais longo, conecte duas em série. O receptor é sintonizado na estação movendo a haste de ferrite da antena. Por ser utilizada apenas para afinação e não para recepção, a haste pode ser curta - 40...60 mm. O capacitor de corte C1 é KPK-2, mas como sua capacitância não é muito crítica, você pode usar com sucesso um capacitor permanente selecionando sua capacitância de acordo com o volume máximo de recepção (não esquecendo de ajustar o circuito ao trocar o capacitor). As demais partes podem ser de qualquer tipo; desvios de valores de 1,5...2 vezes em qualquer direção têm pouco efeito no funcionamento do receptor. Diodos - qualquer germânio de baixa potência e alta frequência, por exemplo, D18; também é aconselhável usar um transistor de germânio da série MP16, MP39-MP42 com qualquer índice de letras. O transformador de saída é adequado para qualquer alto-falante de transmissão, preferencialmente para uma rede de 15 volts (urbana). Transformadores de potência de pequeno porte 220/9...12 V e transformadores TVZ e TVK de TVs antigas também são adequados. Para quem deseja repetir o desenho descrito, as dicas a seguir serão úteis. Em primeiro lugar, instale uma antena externa e providencie um aterramento ou contrapeso (você pode usar canos de água ou aquecimento, mas não gás). Não conecte à rede elétrica em hipótese alguma, em primeiro lugar, por questões de segurança e, em segundo lugar, devido ao alto nível de interferência na mesma. Depois de montar o receptor (lado esquerdo do diagrama) e conectar fones de ouvido de alta impedância ou um alto-falante de transmissão com transformador à sua saída, encontre estações poderosas no ar. Somente se a tensão U0, medida com um voltímetro de alta impedância no capacitor C2 (com os telefones ou alto-falante desligados) atingir pelo menos 1 V, faz sentido experimentar o amplificador. Configurar um amplificador se resume a selecionar o resistor R1 para volume máximo com boa qualidade de som. Se quisermos otimizar totalmente o amplificador, é útil selecionar a relação de transformação do transformador de saída alterando o número de voltas do enrolamento secundário. Este é um trabalho trabalhoso, por isso é aconselhável enrolar imediatamente mais voltas do enrolamento secundário, fazendo várias batidas. A instalação fornece som alto e de alta qualidade com vários cabeçotes dinâmicos (podem até ter diferentes tipos) instalados em uma caixa aberta de grande volume. Neste caso, você pode selecionar a resistência de carga ideal para o amplificador sem rebobinar o transformador, mas ligando os cabeçotes em série ou paralelo. Literatura
Autor: V.Polyakov, Moscou
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