Complexo de treinamento para um esportista de rádio iniciante. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Inicialmente, o complexo de treinamento foi desenvolvido como um auxílio visual para explicar os princípios existentes de transferência de informações. Mas descobriu-se que era bastante adequado para conduzir treinamento prático no domínio das habilidades dos principais operadores, aprender código Morse, receber e transmitir mensagens telegráficas e de voz por linha fixa, rádio e raio laser.

O diagrama estrutural do complexo é mostrado na Fig. 1. Sua unidade principal 1 consiste em um transmissor, um gerador 3H e uma fonte de alimentação. O funcionamento do gerador é controlado por chave Morse, podendo-se ouvir os sinais do gerador através de fones de ouvido conectados diretamente na saída do gerador ou instalados no final de uma linha de dois fios.

Se a mensagem for transmitida através de um transmissor, o receptor FM (2) ou o super-regenerativo (3) é ligado. Ao utilizar comunicação óptica, utiliza-se o bloco 4 e, para receber mensagens, utiliza-se o bloco 5.

O transmissor pode ser sintonizado para uma frequência de 27,12 MHz. Sua potência máxima ao modular uma portadora com sinal de audiofrequência chega a 180...200 mW, o que permite manter a comunicação a uma distância de até um quilômetro. Porém, antes de montar o transmissor e operá-lo, é necessário obter a devida autorização da Inspetoria Estadual de Telecomunicações.

O transmissor (Fig. 2) consiste em um amplificador AF de dois estágios feito nos transistores VT1, VT2 e um autooscilador mestre push-pull nos transistores VT3, VT4. Um sinal de um microfone ou de um gerador AF pode ser fornecido à entrada do amplificador através da chave SA1. Através do capacitor de isolamento C1, o sinal entra na base do transistor VT1 do primeiro estágio amplificador. Do resistor de carga R2, o sinal amplificado é fornecido através do capacitor C2 até a base do transistor VT2 do segundo estágio. A partir de seu resistor de carga R4, o sinal é fornecido através do capacitor C3 e dos resistores limitadores R7, R8 às bases dos transistores VT3, VT4 do oscilador mestre, realizando a modulação de amplitude de seu sinal de alta frequência.

A tensão de alimentação é fornecida aos coletores dos transistores do gerador através do indutor de alta frequência L1 e da bobina L2. O indutor evita que componentes de alta frequência entrem no circuito de alimentação do simulador. A bobina L4 serve para conectar o circuito oscilador mestre ao circuito da antena, e a bobina L3 com o trimmer serve para sintonizar a antena em ressonância com a frequência do oscilador mestre. Um pedaço de fio de cobre isolado com cerca de um metro de comprimento foi usado como antena.

O procedimento para fabricação do transmissor é o seguinte. Primeiro, selecione todos os componentes do rádio e verifique seu funcionamento. Os transistores VT3, VT4 devem ter parâmetros o mais próximos possível e coeficiente de transferência de corrente de pelo menos 70.

Então você precisa fazer as bobinas. Serão necessárias molduras de poliestireno com diâmetro de 8 mm. Na Fig. A Figura 3 mostra as dimensões das armações das bobinas transmissora e receptora. Alternativamente, você pode usar pedaços de canetas esferográficas redondas para as bobinas. Aparadores em ferro carbonílico - SCR Dentro da moldura da bobina, o aparador é fixado por meio de um fio de arame ou de um fino pedaço de elástico. Depois de ajustado, o aparador pode ser fixado com uma gota de cera derretida ou parafina. Da mesma forma, é permitido montar bobinas em uma placa de circuito impresso.

As bobinas são enroladas em uma camada, volta a volta, usando fio PEL 0,5. As bobinas L3 do transmissor e L1 do receptor contêm cada uma 10 voltas, L2 - 4+4 voltas, L4 - 4 voltas, colocadas entre as metades da bobina L2.

As bobinas podem ser prontas, com indutância de 40 μH, mas não são difíceis de fazer você mesmo. Para isso, em um resistor de qualquer tipo com potência de pelo menos 0,5 W e resistência de aproximadamente 1 MOhm, é necessário enrolar 200 voltas de fio PEV ou PEL com diâmetro de 0,1 mm. Ao usar um fio de diâmetro maior, recomenda-se instalar (colar) bochechas de papelão ao longo das bordas do resistor.

Agora você pode começar a fabricar uma placa de circuito impresso (Fig. 4) a partir de fibra de vidro de um lado. As trilhas isolantes são cortadas com um cortador especial, feito, por exemplo, de um pedaço de lâmina de serra.

Para economizar espaço, os resistores da placa podem ser instalados verticalmente. Ressalta-se que as peças marcadas com asterisco no diagrama (deverão ser selecionadas) devem ser montadas temporariamente na placa pelo lado dos trilhos, sem encurtar seus cabos. O capacitor C3 é instalado na placa após a configuração do amplificador e gerador 3H.

Ao instalar a parte de alta frequência do transmissor, faça todos os cabos e conexões o mais curtos possível. Encurte os terminais dos transistores para 1 cm e coloque o indutor e as bobinas perpendiculares entre si. Separe as partes do oscilador mestre do resto da instalação com uma tela de estanho fino ou cobre, soldando-a na trilha positiva da placa com fio de cobre estanhado com diâmetro de 0,6...0,8 mm.

A configuração do transmissor começa com um amplificador 3H. Ao selecionar o resistor R3, a tensão no coletor do transistor VT2 é igual à metade da tensão de alimentação. Em seguida, aplicando um sinal senoidal com frequência de 10 Hz e amplitude de 50 mV de um gerador AF industrial à entrada do amplificador, a forma do sinal no coletor do transistor VT2 é observada por meio de um osciloscópio. Ao selecionar o resistor R1, a distorção do sinal é eliminada. Em vez de um osciloscópio, fones de ouvido de alta impedância com resistência de cerca de 4 kOhm são conectados à saída do amplificador (em paralelo com o resistor R1) através de um capacitor com capacidade de cerca de 4 μF - duas cápsulas TON conectadas em série. 2 tipos de telefones - e selecionando os resistores R1, R3, é obtido um som sem distorção.

Em seguida, eles passam para o autogerador. Um miliamperímetro é conectado ao gap esquerdo de acordo com o circuito de saída do indutor L1 e selecionando o resistor R5 (e, se necessário, R9), é definida uma corrente de 60...70 mA. Através de uma seleção mais precisa do resistor R5, a tensão de polarização necessária é alcançada nas bases dos transistores VT3, VT4 para obter o modo de geração. Se necessário, selecionando o capacitor C7, é alcançada uma geração estável. A seguir, selecionando os resistores R7, R8, alcançamos a amplitude máxima e igual do sinal em ambos os braços do gerador. O monitoramento é realizado por meio de um osciloscópio conectado alternadamente aos terminais emissor e coletor dos transistores do gerador. Depois disso, você pode soldar o capacitor C3 e aplicar um sinal do gerador 3H na entrada do amplificador.

O gerador é sintonizado na faixa permitida de 27,12 MHz usando um receptor padrão calibrado ou medidor de ondas. Ao aproximar o transmissor do receptor e mover o rotor do capacitor de sintonia C8, o som aparece no receptor. Ao ajustar a posição do compensador de bobina L3, o circuito da antena é sintonizado em ressonância com a frequência do circuito gerador. Neste caso, o volume do som do receptor deve ser máximo.

O gerador de audiofrequência (Fig. 5) é composto por dois transistores. Além disso, o próprio gerador é montado de acordo com um circuito capacitivo de três pontos no transistor VT1, e um repetidor é feito no VT2. Os capacitores C1, C2 fornecem as condições necessárias para que ocorra o feedback. A frequência das oscilações geradas é determinada pela sua capacitância e pela indutância da bobina L1. Neste projeto foi utilizada uma bobina enrolada em núcleo blindado da marca SB, versão A (por exemplo, SB-12a) com fio PEL 0,1. Número de voltas - 500.

Ajustando a posição do trimmer da bobina e do controle deslizante do resistor R1 (deve estar aproximadamente na posição intermediária com a seleção correspondente do resistor R2), a melhor forma do sinal senoidal é alcançada no coletor do transistor VT1. Você pode ficar sem um osciloscópio se conectar fones de ouvido BF1 (tipo TON-2) em vez de uma bobina e obter um som sem distorção. Nesta opção, os telefones passarão a ser um indicador de monitoramento do funcionamento do gerador.

Usando o resistor R1 será possível alterar a frequência do sinal sonoro de 500 para 5000 Hz, e com o resistor R6 será possível regular o sinal de saída que chega na linha ou na entrada do transmissor dentro da faixa de 0 a 2 V. Já a chave telegráfica está incluída no circuito aberto da fonte de alimentação. No estado inicial, os contatos principais estão abertos, portanto o gerador não funciona. Um toque curto na tecla corresponde a um ponto, um toque longo corresponde a um traço do alfabeto telegráfico. Quando o gerador for necessário para testar o funcionamento das cascatas de baixa frequência do simulador, os contatos principais devem ser fechados. O uso de um repetidor no gerador permite conectar a ele uma linha de dois fios com várias dezenas ou até centenas de metros de comprimento.

Configurar um gerador se resume a definir o modo de operação do transistor VT1 em um modo estritamente linear. Para fazer isso, desligue o feedback dessoldando o fio que vai do ponto de conexão dos capacitores C1, C2 até a base do transistor VT2, e selecione o resistor R2 de tal resistência que quando o controle deslizante do resistor R1 estiver na posição intermediária , a tensão no emissor do transistor VT1 é 3...4 V.

A seguir, um sinal com amplitude de 1 V e frequência de 1 kHz é fornecido do gerador AF à base do transistor VT5 através de um capacitor de separação com capacidade de 0,05...1 μF. O sinal de saída no coletor do transistor observado com um osciloscópio deve ser amplificado 10...20 vezes. Se isso não acontecer, você deve selecionar um transistor com alto coeficiente de transferência de corrente.

A fonte de alimentação (Fig. 6) é estabilizada, com tensão de saída ajustável. O transformador de rede deve fornecer uma tensão alternada no enrolamento secundário, aproximadamente 1,5...2 vezes maior que a tensão de estabilização em uma corrente de carga de até 0,5 A.

As partes do bloco são colocadas em uma placa de circuito impresso (Fig. 7) feita de folha de fibra de vidro unilateral. O transistor VT2 é instalado em um radiador feito de um canto metálico, isolado da placa.

Ao configurar uma fonte de alimentação, selecionar o resistor R1 define uma corrente de 15...20 mA no circuito do diodo zener. Depois disso, o resistor de sintonia R2 é usado para atingir a tensão de saída indicada no diagrama nos terminais X2, X3 a uma corrente de carga de cerca de 100 mA.

O transmissor, o gerador e a fonte de alimentação estão localizados no corpo de um alto-falante de assinante de três programas (Fig. 8).

O receptor super-regenerativo (Fig. 9) do simulador fornece uma sensibilidade bastante alta - 5...15 µV. Com essa sensibilidade, o alcance de comunicação chega a 1 km.

(clique para ampliar)

Um detector super-regenerativo é montado no transistor VT1 e um amplificador 2H é montado em VT3 e VT3. O sinal de alta frequência recebido pela antena WA1 é fornecido através do capacitor C3 ao circuito de entrada L1C5. É então amplificado e detectado por uma cascata super-regenerativa no transistor VT1, cuja carga é o resistor R3. O sinal de baixa frequência isolado no filtro R5C8 é fornecido através do capacitor C7 a um amplificador 3CH de dois estágios feito nos transistores VT2, VT3. A carga do estágio de saída do amplificador são fones de ouvido BF1 de alta impedância (por exemplo, TON-2).

A maioria das peças do receptor é montada em uma placa de circuito impresso (Fig. 10) feita de fibra de vidro unilateral.

Ao conectar uma fonte de alimentação ao receptor, um ruído sibilante será ouvido nos fones de ouvido se o super regenerador estiver funcionando normalmente. Se não houver ruído ou seu volume estiver baixo, altere o modo de operação do transistor VT1 selecionando o resistor R1.

A seguir, ligue o transmissor aplicando um sinal contínuo do gerador 3H à sua entrada. Ao selecionar o capacitor C6, alterando a posição do rotor do capacitor C5 e do trimmer, as bobinas L1 são ajustadas à frequência do transmissor. Um bom som do sinal recebido é obtido selecionando as peças C4, R3. Às vezes, esse resultado pode ser alcançado selecionando o capacitor C1. Durante a configuração, em vez de um resistor constante R1, é aconselhável conectar um resistor variável com uma resistência de 30-51 kOhm e usá-lo para atingir o volume máximo do sinal nos telefones, depois medir a resistência resultante e soldar um resistor constante de tal resistência.

O modo de operação dos transistores VT2, VT3 do amplificador 3CH é definido usando um método semelhante descrito para o mesmo amplificador transmissor.

O modulador de feixe de laser (Fig. 11) é um amplificador de potência de estágio único baseado no transistor VT1, cuja carga é um ponteiro laser. O sinal para a entrada do modulador pode vir de um gerador de 3 canais quando o operador estiver trabalhando com uma chave, ou de um amplificador de 3 canais quando o operador estiver trabalhando com um microfone. Para isso, você pode usar qualquer amplificador industrial 3H com potência de pelo menos 1 W e amplitude do sinal de saída de cerca de 1 V.

O sinal através do capacitor de isolamento C1 vai para a base do transistor VT1. Utilizando o resistor variável R1, dependendo da modificação do ponteiro utilizado e, portanto, de sua resistência interna, o modo de operação do transistor é ajustado de forma que a queda de tensão nos terminais do ponteiro seja de 4 V. A amplitude ideal do sinal de entrada do modulador quando a operação da chave é ajustada com o resistor variável R6 do gerador 3H. E o nível de sinal necessário ao trabalhar com um microfone é definido ajustando os controles de nível de saída do amplificador 3H usado.

A qualidade do som das informações transmitidas é verificada de ouvido usando qualquer amplificador doméstico 3H com entrada de microfone com sensibilidade de 3 mV. Para isso, um elemento fotossensível (fotodiodo ou fototransistor) é conectado à entrada do microfone do amplificador. O fotodetector resultante (bloco 5 na Fig. 1) é colocado a uma distância de cerca de 5 m do emissor (bloco 4). No desenvolvimento proposto, o emissor modulador e o fotodetector são montados em tripés fotográficos (Fig. 12) de ampliadores fotográficos antigos, o que facilita bastante o ajuste do alinhamento óptico do equipamento.

Ajustando a posição vertical e horizontal do suporte com um ponteiro laser fixo em uma das hastes do tripé, e a posição do suporte com o fotodetector na outra haste, seus eixos ópticos são conseguidos para coincidir. Depois disso, ajustando os resistores variáveis ​​mencionados anteriormente, é obtido o som mais alto e sem distorções.

Durante experimentos de transmissão de informações por feixe de laser utilizando um condensador do mesmo ampliador fotográfico, foi possível aumentar várias vezes o alcance de comunicação.

Autor: A.Dronov, Moscou

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