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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Receptor super econômico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio Os receptores econômicos que operam em alto-falantes descritos na literatura de rádio amador têm potência. consumido no modo silencioso, de vários a dezenas de miliwatts. A potência máxima de saída de receptores econômicos geralmente não é inferior a 50 mW. Porém, é possível projetar receptores que consumam energia da ordem de 100 μW. Esses receptores podem emitir sons em salas pequenas (<20m2) com baixo nível de ruído. Embora o projeto de receptores ultraeconômicos não tenha sido desenvolvido, podem ser encontrados exemplos de tais receptores. Estes são principalmente receptores de alto-falante alimentados pela energia do campo de uma estação de rádio próxima.Um bom exemplo de receptor ultraeconômico operando em uma cápsula telefônica é o receptor de pequeno porte descrito em (1). Quanta energia é necessária para ouvir transmissões de rádio em uma sala pequena? Foi estabelecido experimentalmente que, dependendo das condições de audição, numa sala com uma área de cerca de 16 m2, as emissões de rádio podem ser ouvidas com uma potência mínima fornecida ao altifalante, da ordem de 10...1000 μW . Duas cabeças GD-1 tipo 40 foram instaladas no alto-falante. O nível do sinal foi avaliado visualmente por meio de um osciloscópio conectado em paralelo ao alto-falante. A potência necessária para ouvir depende principalmente da presença de ruídos e correntes de ar, bem como da distância entre o ouvinte e o alto-falante. Naturalmente, essas estimativas são subjetivas, mas dão uma ideia de com que tipo de potência estamos lidando ao ouvir transmissões silenciosamente em uma sala pequena. Ao desenvolver o receptor descrito, o objetivo era fazer um receptor de amplificação direta com consumo mínimo de energia. Duas opções foram desenvolvidas. O primeiro é com antena de ferrite e UHF ressonante (3 transistores). A desvantagem desta opção é a largura de banda UHF estreita em comprimentos de onda longos. A segunda opção é um receptor não UHF. mas com uma antena de quadro com área de cerca de 1 m, a qualidade da recepção neste caso melhorou. O diagrama da segunda versão do receptor é mostrado na Fig. 1.
A corrente quiescente do receptor é de 20 μA; em volume médio, o consumo de corrente está na faixa de 35...60 μA. Com um consumo médio de corrente de 50 µA, a potência de pico no alto-falante atinge 100...120 µW. Tensão de alimentação - 2.5...3 V. Durante os testes, o receptor forneceu recepção de três estações de banda DV, a mais próxima delas estava a uma distância de 120 km. O filtro passa-banda formado pelos elementos WA1, C1, C2, L1, C3 fornece ao receptor boa seletividade e largura de banda suficiente. Na entrada do detector de transistor, o nível do sinal de RF atinge 10...15 mV, o detector AM no transistor VT1 de acordo com o circuito de V. Polyakov [2] funciona muito bem em correntes de vários microamperes. A pré-amplificação do sinal de baixa frequência ocorre em cascata usando os transistores VT2, VT3, VT4, VT5. O circuito utilizado com carga contra-dinâmica permite regular o consumo de corrente com apenas um resistor R7. Os capacitores C9 e C11 são projetados para aumentar as frequências superiores do sinal de baixa frequência. O estágio de saída nos transistores VT6, VT7, VT8, VT9 opera no modo classe AB. Com a configuração correta da corrente quiescente VT8, VT9, tal cascata fornece uma qualidade de som bastante boa. O ganho de tensão da cascata é 4...6. O transformador T1 é necessário para combinar o estágio de saída do amplificador ultrassônico e os cabeçotes do alto-falante BA1, BA2. A resistência de carga de um receptor de frequência ultrabaixa pode variar de centenas de ohms a dezenas de quilo-ohms. A potência máxima de saída da sonda ultrassônica é de cerca de 120 μW. Os transistores VT2..VT5, VT8, VT9 são selecionados com um coeficiente de transferência de corrente de 120..200. A antena loop possui 15 voltas com área de cerca de 1 m O fio é PEV 0,35. A bobina L1 é enrolada em uma haste de ferrite padrão de 160 mm de comprimento. contém 200 voltas com um toque a partir da 60ª volta. Um transformador TV1-31 rebobinado (de TVs de tubo) foi utilizado como transformador T9. No enrolamento primário - 2200+600 voltas, no secundário - 130 voltas (PEV 0,4). As cabeças dos alto-falantes 1GD-40R são instaladas em uma pequena caixa sem parede traseira. Os difusores estão abertos. É aconselhável iniciar a configuração do receptor sintonizando os circuitos WA1, C2 e L1, C3 na frequência da estação de rádio. Isso pode ser feito usando um osciloscópio ou milivoltímetro. A tensão do sinal na saída da bobina L1 deve ser de 5 a 20 mV. Em valores mais elevados, é possível distorção no detector. Os resistores ajustados R1, R7 definem o consumo ideal de corrente do detector e do estágio ultrassônico preliminar. Uma vez configurados, eles podem ser substituídos por resistores fixos. A configuração do estágio de saída se resume a definir a corrente quiescente dos transistores VT8, VT9 usando o resistor de corte R10. Para atingir os valores mais baixos de consumo de corrente, a corrente quiescente é ajustada para 5..10 μA. Quando a tensão de alimentação muda, a corrente quiescente terá que ser ajustada, muito raramente, talvez uma vez a cada poucos meses. Se o ajuste for indesejável, recomendamos definir a corrente quiescente entre 100...150 µA. Experimentos com o receptor descrito mostraram que uma bateria feita de células galvânicas antigas e usadas pode ser usada como fonte de energia. Uma bateria era composta por quatro células antigas do tipo 316 com uma tensão total de 3 V. A partir dessa fonte, o receptor funcionou cerca de dois meses sem desligar a energia: aproximadamente 8 horas por dia - em volume médio, e o restante do tempo - em modo silencioso. A partir de um ionistor com capacidade de 3 F carregado a 1 V, o receptor funcionou por mais de 6 horas.Pelos cálculos, a partir de dois novos elementos do tipo 316, o receptor deve funcionar por cerca de 10000 horas, ou seja, as baterias podem ser mudou a cada poucos anos. É necessário lembrar mais uma vez que o receptor descrito se destina ao uso em uma sala pequena e na ausência de ruído.Não pense que o receptor emite sons no limiar da audibilidade. O volume é tal que uma boa inteligibilidade das transmissões é mantida a uma distância de 5 a 6 m do alto-falante. Se necessário, a potência de saída pode ser aumentada. O transformador de saída do receptor Mountaineer 1 foi testado como transformador T405. Seu diagrama de conexão é mostrado na Fig. Neste caso, a corrente quiescente dos transistores de saída teve que ser aumentada para 2..80 µA. O consumo médio de corrente do receptor ficou na faixa de 100 a 300 µA, dependendo do volume. A potência de saída aumentou para 600..1,8 mW.
O receptor descrito ainda não atingiu o limite de eficiência. Qual é esse limite? Quem irá empreender o desenvolvimento de um receptor com eficiência recorde? Literatura
Autor: I. Gilmanov, Sterlitamak, Bashkortostan
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