Детекторный приемник своими руками: схема

Простейшие радиоприемники непригодны ловить FM диапазон, модуляция частотная. Обыватели утверждают: отсюда повелось название. С английского литеры FM трактуем: частотная модуляция. Четко выраженный смысл, читателям важно понять: простейший радиоприемник, своими руками собранный из хлама, FM не примет. Возникает вопрос необходимости: сотовый телефон ловит вещание. В электронную аппаратуру встроена подобная возможность. Вдали от цивилизации люди по-прежнему хотят ловить вещание старым добрым способом — чуть было не сказали зубными коронками — конструировать дельные приборы прослушивания любимых передач. На халяву…

Детекторный простейший радиоприемник: основы

Зубных пломб рассказ коснулся неспроста. Сталь (металл) способна преобразовывать эфирные волны в ток, копируя простейший радиоприемник, челюсть начинает вибрировать, кости уха детектируют сигнал, зашифрованный на несущей. При амплитудной модуляции высокая частота повторяет размахом голос диктора, музыку, звук. Полезный сигнал содержит некоторый спектр, сложно пониманию непрофессионала, важно, что при сложении составляющих получается некоторый закон времени, следуя которому, динамик простейшего радиоприемника воспроизводит вещание. На провалах челюстная кость замирает, воцаряется тишина, пики ухо слышит. Простейший радиоприемник, не дай Бог, конечно, заиметь.

Обратный пьезоэлектрический эффект изменяет согласно закону электромагнитной волны геометрические размеры костей. Перспективное направление: человек-радиоприемник.

Советский Союз славился запуском космической ракеты, впереди планеты всей, научными изысканиями. Времена Союза поощряли степени. Светила принесли немало пользы здесь, – конструирование радиоприемников, – зарабатывают приличные деньги за бугром. Фильмы пропагандировали умных, не зажиточных, неудивительно, что журналы полны различными наработками. Серия современных уроков создания простейших радиоприемников, доступная на Ютубе, основывается на журналах 1970 года издания. Поостережемся отходить от традиций, опишем собственное видение ситуации сферы радиолюбительства.

Концепция персональной электронно-вычислительной машины разработана советскими инженерами. Руководством партии идея признана неперспективной. Силы отданы построению гигантских вычислительных центров. Излишне трудящемуся осваивать дома персональный компьютер. Смешно? Сегодня ситуации позабавнее встретите. Потом жалуются – Америка окутана славой, печатает доллары. AMD, Intel – слышали? Made in USA.

Простейший радиоприемник своими руками сделает каждый. Антенна не нужна, существуй хороший устойчивый сигнал вещания. Диод припаивается к выводам высокоомных наушников (компьютерные отбросьте), остается заземлить один конец. Справедливости ради скажем, фокус пройдет со старыми добрыми Д2 советского выпуска, отводы настолько массивные, что послужат антенной. Землю получим в простейшем радиоприемнике, прислонив одну ножку радиоэлемента к батарее отопления, зачищенной от краски. В противном случае декоративный слой, являясь диэлектриком конденсатора, образованного ножкой и металлом батареи, изменит характер работы. Пробуйте.

Авторы ролика заметили: сигнал вроде есть, представлен невообразимой мешаниной шорохов, осмысленных звуков. Простейший радиоприемник лишен избирательности. Любой может понять, осознать термин. Когда настраиваем приемник, ловим нужную волну. Помните, обсуждали спектр. Эфире содержит ватагу волн одновременно, поймаете нужную, сузив диапазон поиска. Существует в простейшем радиоприемнике избирательность. На практике реализуется колебательным контуром. Известен из уроков физики, сформирован двумя элементами:

• Конденсатор (емкость).
• Катушка индуктивности.

Повременим изучать подробности, элементы снабжены реактивным сопротивлением. Благодаря чему волны различной частоты имеют неодинаковое затухание, проходя мимо. Однако существует некий резонанс. У конденсатора реактивное сопротивление на диаграмме направлено в одну сторону, у индуктивности – в другую, причем выведена зависимость частотная. Оба импеданса вычитаются. На некоторой частоте составляющие уравниваются, реактивное сопротивление цепочки падает до нуля. Наступает резонанс. Проходят избранная частота, примыкающие гармоники.

Курс физики показывает процесс выбора ширину полосы пропускания резонансного контура. Определяется уровнем затухания (3 дБ ниже максимума). Приведем выкладки теории, руководствуясь которыми человек может собрать простейший радиоприемник своими руками. Параллельно первому диоду добавляется второй, включенный навстречу. Впаивается последовательно наушникам. Антенна отделяется от конструкции конденсатором емкостью 100 пФ. Здесь заметим: диоды наделены емкостью p-n-перехода, умы, видимо, просчитали условия приема, какой конденсатор входит в простейший радиоприемник, наделенный избирательностью.

Полагаем, несильно отклонимся от истины, сказав: диапазон затронет области КВ или СВ. Будет приниматься несколько каналов. Простейший радиоприемник является чисто пассивной конструкцией, лишенной источника энергии, больших свершений ждать не следует.

Пара слов, почему обсуждали удаленные закутки, где радиолюбители жаждут экспериментов. В природе замечены физиками явления рефракции, дифракции, оба позволяют радиоволнам отклоняться от прямого курса. Первое назовем огибанием препятствий, горизонт отодвигается, уступая вещанию, второе – преломлением атмосферой.

ДВ, СВ и КВ ловятся на значительном удалении, сигнал будет слабым. Следовательно, простейший радиоприемник, рассмотренный выше, является пробным камнем.

Простейший радиоприемник с усилением

В рассмотренной конструкции простейшего радиоприемника нельзя применять низкоомные наушники, сопротивление нагрузки напрямую определяет уровень передаваемой мощности. Давайте сначала улучшим характеристики, пользуясь помощью резонансного контура, затем дополним простейший радиоприемник батарейкой, создав усилитель низкой частоты:

• Избирательный контур состоит из конденсатора, индуктивности. Журнал рекомендует в простейший радиоприемник включить переменный конденсатор диапазона подстройки 25 – 150 пФ, индуктивность необходимо изготовить, руководствуясь инструкцией. Ферромагнитный стержень диаметром 8 мм обматывается равномерно 120 витками, захватывающими 5 см сердечника. Подойдет медный провод, покрытый лаковой изоляцией, диаметром 0,25 – 0,3 мм. Приводили читателям адрес ресурса, где посчитаете индуктивность, вводя цифры. Аудитории доступно самостоятельно найти, пользуясь Яндексом, вычислить, количество мГн индуктивности. Формулы подсчета резонансной частоты также общеизвестны, следовательно, можно, оставаясь у экрана, представить канал настройки простейшего радиоприемника. Обучающее видео предлагает изготовить переменную катушку. Необходимо внутри каркаса с намотанными витками проволоки выдвигать, вдвигать сердечник. Положения феррита определяет индуктивность. Диапазон посчитайте, воспользовавшись помощью программы, умельцы Ютуба предлагают, наматывая катушку, каждые 50 витков делать выводы. Поскольку отводов порядка 8-ми, делаем вывод: суммарное число оборотов превышает 400. Индуктивность меняете скачкообразно, точную подстройку ведете сердечником. Добавим к этому: антенна для радиоприемника развязывается с остальной схемой конденсатором емкостью 51 пФ.

• Второй момент, который нужно знать, это то, что в биполярном транзисторе также имеются p-n-переходы, и даже два. Вот коллекторный как раз и уместно использовать вместо диода. Что касается эмиттерного перехода, то заземляется. Затем на коллектор прямо через наушники подается питание постоянным током. Рабочая точка не выбирается, поэтому результат несколько неожиданный, понадобится терпение, пока устройство радиоприемника будет доведено до совершенства. Батарейка тоже в немалой степени влияет на выбор. Сопротивление наушников считаем коллекторным, которое задает крутизну наклона выходной характеристики транзистора. Но это тонкости, например, резонансный контур тоже придется перестроить. Даже при простой замене диода, не то что внедрении транзистора. Вот почему рекомендуется вести опыты постепенно. А простейший радиоприемник без усиления у многих вовсе не будет работать.

А как сделать радиоприемник, который бы допускал использование простых наушников. Подключите через трансформатор, наподобие того, что стоит в абонентской точке. Ламповый радиоприемник отличается от полупроводникового тем, что в любом случае требует питания для работы (накал нитей).

Вакуумные приборы долго выходят на режим. Полупроводники готовы сразу же принимать. Не забывайте: германий не терпит температур выше 80 градусов Цельсия. При необходимости предусмотрите охлаждение конструкции. На первых порах это нужно, пока не подберете размер радиаторов. Используйте вентиляторы из персонального компьютера, процессорные кулеры.

В статье будет полностью изучен детекторный приемник, его основные компоненты и возможности модернизации этого простейшего устройства. Для нормального функционирования этого приемника требуется тщательный подбор элементов по параметрам. Но он очень требователен к конструкции антенны и заземления, так как у приемника нет источника питания. Работает он исключительно за счет электромагнитного поля, создаваемого радиопередатчиком. Это является как преимуществом, так и недостатком радиоприемника, собранного по такой схеме. Работать он может практически вечно, пока будут вещать радиостанции. Но чувствительность у него крайне низкая, способен принимать только очень мощные сигналы.

Конструкция антенны

Особое требование предъявляется к конструкции антенны. Именно она выполняет в детекторном радиоприемнике функцию источника питания. Отсюда можно сделать и вывод о том, что использовать детекторный приемник как источник питания довольно просто. Но имеется ряд недостатков, от которых не получится избавиться. В частности, напряжение на выходе очень низкое, даже если радиоприемник настроен на частоту передатчика сигнала. Другими словами, не соберешь с антенны большой потенциал. Но она должна обеспечивать стабильную работу устройства. Для этой цели применяется несколько типов антенн, но самым популярным и простым является «длинный луч».

На высоте не меньше трех метров нужно подвесить отрезок провода. Его длина должна быть не менее десяти метров. Причем желательно использовать медный провод в изоляции из лака (примечание: такой точно впоследствии необходимо применить в катушке индуктивности). Толщина проволоки свыше одного миллиметра. Как вы понимаете, подвешиваться она будет в двух местах, причем края обязательно должны быть заизолированы. В противном случае вся энергия будет уходить в землю. Проводить изоляцию лучше всего при помощи керамических элементов. Провод снижения делается от одного из краев антенны, надежно припаивается к полотну на расстоянии 30-50 см от конца.

Заземление для детекторного радиоприемника

В данном разделе тоже можно много говорить, так как если антенна – это «плюсовой» провод питания, то заземление – «минусовой». И без него работать детекторный приемник, своими руками собранный, попросту не будет. Конечно, за неимением качественного заземления, можно использовать водопроводные трубы (если у вас они не пластиковые), отопительные, даже нулевой вывод в розетке. Но с последним будьте аккуратны, лучше семь раз проверьте, где находится фаза, иначе поражения током не избежать. Но позволит способ включения в «ноль» розетки сделать детекторный приемник с высокой чувствительностью и избирательностью, так как качество заземления очень хорошее.

Вполне рабочая конструкция заземления для такого приемника – это отрезок трубы длиной около метра, забитый в землю. С таким же успехом можно использовать арматуру (с ней даже проще будет работать). Неплохие результаты показывает железная плита, закопанная на глубину в пару штыков лопаты. При этом чем больше площадь металлической поверхности плиты, тем лучше. Другими словами, можно использовать любой металлический предмет, который надежно закрепить в земле. Обратите внимание на то, что в жаркую погоду нужно поливать водой место, в котором находится штырь заземления. Это улучшит контакт металла с землей. Напрашивается еще одна конструкция – обсадные металлические трубы в скважинах могут применяться в качестве заземления.

Как сделать колебательный контур

Теперь о том, как детекторный приемник своими руками изготовить за короткое время. Когда у вас есть антенна и заземление, можно начинать изготовление устройства. В первую очередь нужно сделать колебательный контур. Это катушка индуктивности и конденсатор, включенные параллельно. С помощью этих элементов настраивается приемник в резонанс с антенной. Обратите внимание на то, что конденсатор должен быть переменным. Можно использовать как с воздушным диэлектриком, так и с бумажным.

Катушка наматывается тем же проводом, какой использовался в антенне. Нужно сделать не менее ста витков на оправке с диаметром 3-5 см. Чтобы впоследствии был больший диапазон принимаемых частот, от каждого 25-го витка делаете отводы. Простым изменением числа витков вы добиваетесь смещения частоты в нужную сторону. Следует намотку проводить виток к витку, при этом натяжение провода должно быть достаточным, чтобы нормально работал впоследствии детекторный приемник. Катушка должна быть намотана проволокой, которая прочно закрепляется на оправке. Ее концы надежно фиксируются, при необходимости можно покрыть слоем лака или эпоксидной смолой. Вот и все, теперь к изготовлению и модернизации радиоприемника нужно перейти.

Сборка устройства

Вот все элементы, из которых состоит схема детекторного приемника:

1. Катушка индуктивности.
2. Переменный конденсатор (емкостью 4-495 пФ).
3. Постоянный конденсатор (емкость свыше 3000 пФ). Желательно использовать те, которые изготовлены из фольги и бумаги. Керамические работать не будут.
4. Полупроводниковый диод типа Д9. Конечно, сегодня такой вряд ли получится достать, поэтому можно заменить на любой другой. Главное, чтобы он был высокочастотным и на основе кристалла кремния. Например, КД502 с любым буквенным окончанием.
5. Для начала высокоомные наушники. Советской промышленностью выпускались ТОН-2, сопротивление обмотки у них 1600 Ом, они идеально подходят для применения в детекторном радиоприемнике. Впоследствии будет изготовлен небольшой усилитель НЧ, поэтому слушать приемник можно через динамик.
6. И средства коммутации – зажим типа «крокодил», гнезда и штекеры для них.

Пожалуй, на этом сбор всех элементов окончен, поэтому можно смело сделать радиоприемник по схеме. Она проста и может изготавливаться без пайки.

Что делать, если нет нужного диода?

Полупроводниковый диод выполняет функции детектора, поэтому его заменить проблематично. Но есть конструкции, которые способны взять на себя роль детектора. И речь идет не про радиолампы или микросхемы. Сделать можно детекторный приемник из лезвия и карандаша, они ставятся вместо диода. Все остальные элементы остаются на своих местах. Вам еще потребуется булавка, ее нужно вставить в заднюю часть карандаша. При этом два элемента должны быть жестко связаны. Карандаш устанавливается к лезвию под углом в 30-45 градусов.

Недостаток такого «детектора» – нужно часто затачивать конец карандаша. А с тупым он работать не будет. Но эта конструкция лишь для общего развития, да на случай апокалипсиса, намного проще окажется использовать диод. За неимением подходящего с легкостью можно установить транзистор. Использовать в нем нужно лишь один p-n-переход. Если вы читаете эту статью, то, скорее всего, знаете, что существуют транзисторы p-n-p и n-p-n типа. Отсюда и нужно отталкиваться, на базу подаете сигнал с колебательного контура, с коллектора снимаете продетектированный. Замена полупроводникового диода найдена, теперь можно начать усовершенствование конструкции радиоприемника.

Усовершенствованная схема детекторного радиоприемника

Небольшое усовершенствование – это внедрение в схему простого усилителя низкочастотного сигнала. Для нормального прослушивания радиостанций через головные телефоны энергии, создаваемой антенной, недостаточно, поэтому нужно применить схему простейшего усилительного каскада на одном транзисторе с общим эмиттером. Для ее реализации вам нужно обзавестись транзистором типа КТ315, а также несколькими резисторами и конденсаторами. Конечно, немного усложнится схема детекторного приемника. С помощью какого элемента производится усиление в данном случае? Речь идет о транзисторе, вкратце схема его подключения описана ниже.

На базу необходимо подавать низкочастотный сигнал (с выхода радиоприемника). Между коллектором и плюсовым проводом питания включается резистор. Его сопротивление следует подобрать экспериментально, но отталкиваться стоит от значения около 10 кОм. Но базу транзистора нужно запитать от минуса и плюса. Поэтому от плюса подается питание через резистор около 200 кОм сопротивлением (также подбирается экспериментально). Между базой и эмиттером включается резистор около 5 кОм. Наушники подключаются к минусовому проводу питания и к коллектору транзистора.

Конструкция катушки на ферромагнетике

Вместо громоздкой катушки индуктивности, описанной выше, можно использовать более мелкую. Правда, ее нужно намотать на ферритовом стержне. Найти такой можно в любом старом радиоприемнике, хоть отечественного, хоть импортного производства. По этой причине нужно упомянуть и о том, как сделать детекторный приемник с магнитной антенной (с катушкой на ферритовом стержне). Провод можно использовать намного тоньше, отводы от витков делать не придется, так как изменить индуктивность катушки можно путем перемещения витков на стержне. Диаметр провода 0,1-0,15 мм, количество витков – около ста. Если приемник изготавливается для прослушивания фиксированной частоты, то обмотку можно закрепить на стержне при помощи лака.

Сборка дополнительного усилителя НЧ

Выше была рассмотрена схема простейшего усилителя низкой частоты для радиоприемника, но с ее помощью можно прослушивать станции только на наушники. Но если нужен громкоговорящий детекторный приемник, придется применять современные элементы. Конечно, можно без проблем установить разъем 3,5 мм на выходе радиоприемника, к нему подключать штекер колонок для компьютера. Это, пожалуй, самый хороший выход из ситуации. Но если нет колонок, то проще сделать небольшой усилитель на микросхеме. Усилительные сборки TDA2003, 2005, прекрасно подойдут. Выбирать только стоит из тех, у которых питание однополярное.

Они прекрасно работают с четырех- и восьмиомной нагрузкой, позволяют обеспечить широкий диапазон воспроизводимых частот, а самое главное – достаточная громкость будет у приемника. Конечно, они воспринимают на своем входе даже самые слабые сигналы. Но есть один недостаток – они греются, поэтому нужно использовать дополнительный радиатор для охлаждения. Стоит отметить, что намного легче сделать простейший детекторный приемник с усилителем НЧ на микросхеме, так как такие конструкции намного эффективнее оказываются, нежели УНЧ на лампах или транзисторах. Первые нуждаются в питании анодов (а это минимум 150 Вольт), а вторые просто сложны в изготовлении. И качество не всегда достойное.

Повышение чувствительности приемника

Но вот как улучшить качество самого сигнала, который принимает радиоприемник? А если быть точнее, то как увеличить количество радиостанций, которые вы можете прослушивать? Немного времени и вы сделаете детекторный приемник с высокой чувствительностью и избирательностью. Для этого нужно установить дополнительный усилитель высокой частоты. С его помощью проводится увеличение амплитуды сигнала без потери его формы. Изготовить его можно по аналогии с УНЧ на одном транзисторе. Причем в таких конструкциях эффективнее оказываются полевые транзисторы. В общем, если использовать биполярные, схема очень похожа на усилитель низкой частоты.

Установка блока питания

Когда надоест менять батарейки, вы поймете, что необходим источник питания от сети. Если есть в наличии солнечная батарея, то ее можно использовать для подзарядки аккумуляторов, но если же нет таковой, то придется взять готовый блок питания от какого-нибудь бытового прибора. Питание детекторного приемника можно осуществить, например, взяв блок от антенного усилителя телевизора, от DSL-модема. Только не стоит использовать зарядчики от телефонов, так как они импульсные. Если уж совсем все плохо, то питание 5 Вольт без труда можно взять с USB-разъема ноутбука или компьютера (два крайних вывода в штекере).

Заключение

Прочитав эту статью, вы сможете самостоятельно сделать простейший детекторный радиоприемник. Причем работу по изготовлению можно провести в прямом смысле на коленке. Конструкция не требует дефицитных деталей, а усовершенствование можно проводить с помощью любых компонентов.

Похожие статьи

Радио было изобретено 7 мая 1895г. , в этот день на заседании Русского физико-химического общества А.С. Попов выступил с демонстрацией средства для сигнализации с помощью электромагнитных волн. А уже 24 марта 1896г. он продемонстировал первый телеграфный аппарат.

Детекторный радио приемник самый простой в изготовлении, его можно собрать буквально за несколько минут. Электропитание данному устройству не требуется. Работает он в диапазоне ДВ, СВ (длинных и средних волн). Ниже приведена схема устройства.

Рекомендации по сборке устройства

Для изготовления детекторного радио приемника необходимо сделать катушку L1, она наматывается любым проводом покрытым изоляционным материалом (например ПЭВ1, ПЫВ-2, ПБД) диаметром от 0,2 до 0,3 мм, на оправке диаметром 15…20 мм из диэлектрического материала. Оправку можно изготовить самостоятельно из бумаги или взять подходящую. Полиэтиленовые пакеты или фольга для приготовления часто намотана на картонное основание диаметром 20 мм.  Катушка содержит 250…300 витков, с отводами через каждые 50…60 витков в виде скруток. Наматывать следует в один слой, виток к витку. Для того, чтобы витки не спадали их следует фиксировать резинкой или термоклеем в начале катушки, в конце, а также в местах отводов. Параллельно катушке припаивается германиевый диод V1 серии Д2 или Д9 с любым буквенным индексом и высокоомные головные телефоны ТОН-2 или ТА-4 (их можно найти в старых телефонных трубках).После этого подключаем внешнюю антенну и заземление. Детекторный радиоприемник собран.

Настройка приемника

Настройка на радиостанцию осуществляется путем подключения витков катушки, чем больше длина волны радиостанции, тем больше витков катушки нам необходимо.  Для более комфортной и точной настройки на волну радиостанции следует подключить переменный конденсатор С1 ёмкостью от 3000 до 3300 пФ.

Если захочется подключить к данному радиоприемник внешний усилитель, то головные телефоны следует заменить на резистор сопротивлением от 10 до 15 кОм и уже от него подавать сигнал на усилитель.

Недостатки данного приемника

1. Перемещение по диапазону осуществляется скачкообразно, из за этого точность настройки на определенную частоту  не высока;
2. Из за непосредственного подключения к колебательному контуру антенны может прослушиваться одновременно две радиостанции близких по частоте

Для устранения первого недостатка включается конденсатор С1, а для устранения второго недостатка в цепь между антенной и колебательным контуром включается конденсатор емкостью от 47 до 150 пФ как показано на рисунке ниже. При этом часть обмоток катушки окажутся не нужными.

Усовершенствование катушки

В таких приемниках целесообразнее использовать малогабаритные контурные катушки с высокочастотным сердечником из феррита, что повышает их добротность, и позволяет изменять их индуктивность. На рисунке ниже приведен пример таких катушек.

Для изготовления таких катушек нам понадобится стержневой феррит марки 400НН или 600НН, длиной от 50 до 60 мм. На ферритовом стержне клеится бумажный каркас, так чтобы будующую катушку можно было перемещать по стержню. Чем ближе катушка к центру стержня, тем больше ее индуктивность. Катушка для средних волн (СВ) должна содержать 80…90 витков провода марки ПЭВ-1, диаметром 0,15…0,2 мм в один ряд, виток к витку. Катушка для длинных волн (ДВ) изготавливается из того же провода, что и для СВ но должна содержать 250…260 витков намотанных четырьмя-пятью  секциями по равному числу витков. Такая намотка катушек уменьшает ее собственную емкость.

Благодаря этой модернизации мы можем производить грубую настройку конденсатором С1 а точную путем перемещения катушки по ферритовому стержню.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

Список используемой литературы: Борисов В.Г. «Кружок радиотехнического конструирования»

Читайте также:

Стерео передатчик УКВ-ЧМ (FM) своими рукамиДвухдиапазонный УКВ приемникКондесаторыПростейший FM приемникИспользуемые источники:

• https://vashtehnik.ru/radioapparatura/radiopriyomnik-svoimi-rukami.html
• https://www.syl.ru/article/199684/new_detektornyiy-priemnik-svoimi-rukami-shema
• https://electrongrad.ru/2018/02/18/detektor-priem/