2.3. Приставки для записи программ средневолнового или длинноволнового местного передатчика

Для записи любой программы на магнитную ленту стараются использовать всегда наиболее высококачественный источник сигна­ла. Это относится и к записи радиовещательных программ. Лучше всего, если возможно, использовать для этих целей радиовещатель­ный приемник с диапазоном УКВ, с частотной модуляцией сигнала. Достоинства этого способа передачи и приема радиовещательных программ в сравнении с амплитудно-модулированным сигналом ши­роко известны.

Если же нужно записать на магнитную ленту программу, пе­редаваемую некоторой радиовещательной станцией, работающей на средних или длинных волнах с амплитудной модуляцией, то при ис­пользовании обычного бытового супергетеродина придется довольст­воваться худшим качеством записи. Это в основном обусловлено передачей узкой полосы частот, которая определяется полосой про­пускания УПЧ радиовещательного приемника (обычно около 5 кГц) и тем, что передатчик работает на полной полосе частот, а при этом увеличивается возможность возникновения радиопомех атмосферного характера. Кроме того, помехи могут попадать на запись через электросеть от различных, создающих помехи, потре­бителей электрической энергии. В более выгодном положении на­ходятся те слушатели, чьи радиоприемники находятся вблизи от мощного радиовещательного передатчика. У них нет необходимости пользоваться чувствительными приемниками, с хорошей селектив­ностью, и достаточно иметь простой одноконтурный приемник. Его невысокая селективность обеспечит передачу достаточно широкой полосы частот, а в сильном сигнале передатчика исчезнет и боль­шинство помех. Именно для этих слушателей и предназначены схе­мы трех простых приставок, предназначенных для записи радиове­щательных программ на магнитную ленту.

Для того чтобы отнести тот или иной радиовещательный пере­датчик к близко или далеко расположенным, недостаточно знать только его физическую удаленность от приемника, но следует учи­тывать и мощность, излучаемую его антенной. Для приблизительно­го определения этой зависимости можно использовать формулу

l=0,5P,

где l — максимальная удаленность приемника от передатчика, км; Р — мощность, излучаемая антенной передатчика, кВт.

Таблица 11

Формулы для расчета длины волны, частоты, индуктивности и емкости контура

Для настройки приставки на частоту той или иной радиовеща­тельной станции нужно знать длину полны или несущую частоту передатчика. В табл, 11 приведено несколько наиболее важных фор. мул, необходимых для расчета резонансного контура и приведенных к виду, удобному для практического использования.

Рис. 29. Принципиальная схема радиовещательной приставки с ди­одным удвоителем.

Радиовещательная приставка с диодным удвоителем (рис. 29). Это весьма простая схема без усилителя. Сигнал с антенны при­ходит на одно из антенных гнезд. Гнездо А1 предназначено для короткой, например комнатной, антенны, гнездо А2 — для наруж­ной антенны. Последовательно с антенной включен укорачивающий конденсатор С1. Отсюда сигнал приходит на входной параллельный резонансный контур L1C2. При параметрах элементов, приведенных на схеме, входной контур настроен на средневолновую станцию. Конденсатор настройки — с твердым диэлектриком, катушка имеет резьбовой карбонильный или ферритовый сердечник для точной на­стройки контура на требуемую частоту. Обмотка настроечной ка­тушки L1 имеет отвод, с которого сигнал подается на диодный де­тектор.

Для повышения чувствительности приставки применено двух-полупериодное детектирование диодами Д1 и Д2. Это подобие удвоителя Делона, часто применяемого в источниках питания. Даль­нейшее повышение чувствительности достигается тем, что для детектирования используется криволинейная часть вольт-амперных ха­рактеристик диодов. Ход криволинейной части зависит от напря­жения на диоде. Путем подведения постоянного тока определенного значения сдвигаем рабочую точку диода на криволинейный участок его характеристики, улучшая детектирующие свойства. Напряжение питания получаем непосредственно с магнитофона, а необходимый ток устанавливаем потенциометром R2. Конденсатор фильтра уст­раняет трески движка потенциометра, возникающие при регулиро­вании (так как через него проходит постоянный ток). Детектиро­ванное напряжение через разделительный конденсатор С5 подво­дится к выходному разъему.

Рис. 30 Печатная плата приставки согласно рис. 29.

Печатная плата приставки приведена на рис. 30, расположение деталей на ней — на рис. 31.

Катушка настройки может быть намотана на любом каркасе, например от старого лампового приемника и т. п. с резьбовым кар­бонильным или ферритовым сердечником. Обмотку не обязательно наматывать накрест, достаточно будет намотать ее внавал между двумя щечками, приклеенными к каркасу. Отвод нужно сделать от Vio общего числа витков, считая от заземленного конца катушки.

Рис. 31. Монтажная схема приставки согласно рис. 29.

Катушку для средних волн следует намотать высокочастотным про­водом 20X0,05 или 7x0,05, но можно и изолированным медным проводом диаметром 0,2 мм. Катушку для длинных волн нужно на­мотать изолированным медным проводом диаметром 0,1 мм. Вместо диодов КА501 — КА504 можно применить и диоды другого типа. При налаживании схемы к гнезду А1 или А2 нужно подключить антенну, разъем питания соединить с разъемом магнитофона для подключения дополнительного усилителя, в котором постоянное на­пряжение питания выведено на контакт 5, а выходной разъем с по­мощью экранированного кабеля соединить с микрофонным разъемом магнитофона. Магнитофон следует включить на запись, регулятор уровня записи поставить на максимальное усиление. В подключен­ных к магнитофону головных телефонах сразу будет слышна транс­лируемая программа. Вращая потенциометр R2 и сердечник катуш­ки L1, установим максимальную чувствительность приставки.

Радиовещательная приставка с транзистором в качестве детекто­ра (рис. 32). Приставка обладает большей чувствительностью, чем предыдущая. С гнезда антенны сигнал через укорачивающий конден­сатор С1 приходит на настроенный контур, состоящий из катушки L1 и переключаемых конденсаторов С2 или СЗ. Конденсатором СЗ контур настраивается на средневолновую и конденсатором С2 на длинноволновую станцию.

Отвод на катушке L1 по переменному току заземлен через кон­денсатор С4. Напряжение на базу транзистора подается с меньшей части витков катушки. Этим достигается согласование по мощности между малым входным сопротивлением транзистора и резонансным сопротивлением настроенного контура, т. е. происходит оптимальный перенос энергии из антенны на базу транзистора. Включение выво­дов 1,2 производится обратно указанному в предыдущей схеме (см. далее).

Рис. 32. Принципиальная схема радиовещательной приставки с де­тектором на транзисторе.

Рис. 33. Схема цепи положи­тельной обратной связи в при­ставке согласно рис. 32.

Детектирование высокочастотного сигнала происходит на пере­ходе база — эмиттер транзистора Т1. В этом случае транзистор ис­пользован для усиления как высокой, так и низкой частоты и для -детектирования высокочастотного сигнала. С точки зрения усилите­ля было бы выгоднее, чтобы транзистор работал на линейном участ­ке характеристик, где усиление является наибольшим, однако для детектирования требуется использовать нелинейность перехода ба­за — эмиттер, т. е. область малого напряжения смещения на базе. Эти требования противоречат друг другу, и при устанавливании рабочей точки следует идти на определенный компромисс. Поэтому в схеме использован потенциометр R1, позволяющий осуществить индивидуальную установку оптимальной рабочей точки. Низкочас­тотный сигнал усиливается транзистором и после отфильтровывания высокочастотной составляющей конденсаторами С5, С6 и резисто­ром R4 подводится к выходному разъему. Потенциометром R5 мож­но установить такое значение выходного напряжения, чтобы не до­пустить перегрузки первого усилительного каскада усилителя записи магнитофона. Напряжение питания, так же как и в предыдущем случае, берется с магнитофона.

Рис. 34. Вариант входной це­пи приставки, дополненной за­пирающим фильтром.

Увеличения чувствительности и селективности можно достигнуть путем введения положительной обратной связи, как это показано на рис. 33.

Рис. 35. Печатная плата приставки согласно рис. 32.

С коллектора транзистора часть усиленного высокочастотного напряжения через конденсатор емкостью 4,7 пФ подводится обрат­но к верхней (по схеме) части настроенного контура. Так как тран­зистор переворачивает фазу на 180°, отвод на катушке L1 должен быть заземлен, а база транзистора запитана с нижнего конца ка­тушки, где фаза сдвинута также на 180°. Результирующая обратная связь в этом случае будет положительной (360°). Ее величину регу­лируем потенциометром сопротивления 10 кОм, включенным между отводом и нижним выводом катушки L1. Таким образом, меняя степень шунтирования этой части катушки, мы изменяем общее усиление контура и cfeneHb обратной связи. Следует при этом иметь в виду, что с увеличением степени обратной связи повышается не только чувствительность, но и селективность контура и сужается ширина передаваемой полосы частот звукового диапазона.

Поэтому контур не следует шунтировать больше, чем это необ­ходимо. Не приведенная на этом чертеже часть схемы одинакова с приведенной на рис. 32.

Второй вариант схемы входного контура приведен на рис. 34. Здесь предыдущий настраиваемый контур с переключателем на­страивающих конденсаторов дополнен катушкой L2 с такой же ин­дуктивностью, как и катушка L1, но без отвода. Переключателем Кн одна настраивающая емкость, например С2, подключена парал­лельно катушке L2, а другая СЗ — к катушке L1. В этом случае приставка принимает программу средневолновой радиовещательной станции, между тем как настраивающийся контур L2, С2 служит запирающим контуром для радиовещательной станции, работающей на длинных волнах. В другом положении переключателя функции контуров меняются на обратные. Такая схема пригодна в тех слу­чаях, когда слышны два взаимно мешающих мощных передатчика.

Рис. 36. Монтажная схема приставки согласно рис. 32.

При изготовлении катушек L1 и L2 руководствуемся указания­ми, изложенными в предыдущем параграфе. Печатная плата при­ставки приведена на рис. 35, расположение деталей — на рис, 36.

В качестве переключателя используется кнопка с фиксирующим­ся положением и переключающим контактом или пакетный переклю­чатель (обратить внимание на качество контактов).

При налаживании схемы подключим антенну в антенное гнездо, потенциометр R5 поставим в положение максимальной громкости. Разъем питания соединим с разъемом магнитофона для подключе­ния дополнительного усилителя, разъем выхода с разъемом для микрофона. Затем подключим к магнитофону головные телефоны и включим его в режим записи. Вращая потенциометр RL найдем положение, соответствующее наибольшей чувствительности пристав­ки. В изготовленном образце приставки это было положение движка потенциометра, при котором на коллекторе транзистора постоянное напряжение было равным 7 В.

При использовании другого транзистора и при других условиях приема будет выгодно иметь другую установку рабочей точки. В случае необходимости снизим выходное напряжение потенциомет­ром R5. Сердечник катушки вращаем до получения резонанса с не­сущей частотой радиовещательной станции (до получения наиболь­шей громкости). При переключении переключателя в другое поло­жение проверим положение сердечника катушки. Оно не должно измениться по сравнению с предыдущим случаем, иначе необходимо изменить емкость дополнительного настроечного конденсатора. При правильно произведенном расчете и правильно намотанных катуш­ках такой необходимости не возникнет.

Радиовещательная приставка с ферритовой антенной. Приемни­ки с ферритовой антенной обычно имеют худшую чувствительность, чем приемники с классической входной цепью и внешней антенной.

Однако, несмотря на это, в местности с сильным сигналом можно использовать ферритовую антенну и построить радиовещательную приставку с удовлетворительными параметрами. Принципиальная схема такой приставки приведена на рис. 37. Входная цепь содер­жит входные катушки L1 и L2 с отводами для согласования по мощности с малым входным сопротивлением транзистора. Переклю­чателем Кн катушки поочередно подключаются к настроечному конденсатору С2 и к базе транзистора 77.

Индуктивности катушек, указанные на схеме, выбраны такими, чтобы с конденсатором С2 иметь резонансы на частотах средневол­нового или длинноволнового передатчика. Отводы обеих катушек по переменному напряжению заземлены конденсатором С1. Транзистор Т1 работает как усилитель высокой частоты, что, учитывая малую чувствительность ферритовой антенны, весьма выгодно. Его рабочая точка устанавливается резистором R1. Детектирование усиленного высокочастотного сигнала осуществляется диодом Д1, смещенным постоянным током через резисто­ры R2 и R3. Конденсаторы С5 и С6 совместно с резистором R4 обра­зуют фильтр, устраняющий высо­кочастотную составляющую сигна­ла. В этой схеме также можно вве­сти обратную связь для повыше­ния чувствительности. На рис. 37 она показана пунктиром.

Рис. 37. Принципиальная схема радиовещательной приставки сфер-ритовой антенной.

Рис. 38. График зависимости ин­дуктивности антенного . феррито-вого стержня 8X54 мм от числа витков (ширина намотки 20 мм).

а — максимальная индуктивность (ка­тушка на середине стержня); б — ми­нимальная индуктивность (катушка на краю стержня).

Конденсатор СЗ отводит часть усиленного высокочастотного на­пряжения на токоведущий конец настраивающегося контура. Кон­денсатор С4 используется лишь в том случае, когда значение обрат­ной связи, создаваемой конденсатором СЗ, слишком мало. Можно также использовать способ управления глубиной обратной связи, приведенной на рис. 33. Потенциометр 10 кОм следует включить между отводом на катушке и базой транзистора. Преимущества и недостатки положительной обратной связи были описаны для пре­дыдущей схемы.

Рис. 39. Печатная плата приставки соглас­но рис. 37.

Рис. 40. Монтажная схема приставки согласно рис. 37.

Чтобы размеры устройства не были слишком большими, выбе­рем ферритовую антенну с малыми размерами. Зависимость индук­тивности от числа витков у ферритовой антенны диаметром 8 мм и длиной 54 мм графически представлена на рис. 38. Катушки на­мотаем на трубочках, склеенных из бумаги так, чтобы катушки мог­ли передвигаться на ферритовом стержне. Катушку L1 намотаем проводом диаметром 0,1 мм, катушку L2 высокочастотным прово­дом 10X0,05 мм или медным проводом диаметром 0,2 мм. Отводы выведем от одной десятой части общего числа витков. Начинаем намотку от вывода 1 и заканчиваем выводом 5, который останется наверху обмотки. Это нужно для того, чтобы при настройке в слу­чае необходимости можно было изменить число витков без измене­ния места отвода. Длину намотки выдержим в соответствии с раз­мерами, приведенными на рис. 37. Намотку ведем виток к витку в один слой и, достигнув нужной длины намотки, тем же способом возвращаемся обратно.

Печатная плата приставки приведена на рис. 39, а расположе­ние деталей — на рис. 40. При размещении ферритовой антенны в корпусе обращаем внимание на то, чтобы вблизи антенны было минимальное количество металлических деталей, которые всегда ухудшают ее приемные свойства и расстраивают входные контуры.

Вместо диодов КА501 — КД504 можно использовать и кремние­вые диоды другого типа.

При налаживании схемы разъем питания соединим с разъемом магнитофона, предназначенным для подключения к магнитофону дополнительного усилителя. Разъем «Выход» соединим с помощью экранированного кабеля (например, из комплекта магнитофона) с «Входом» для микрофона. Включим магнитофон на запись и под-ключик к нему головные телефоны. Измерим напряжение на кол­лекторе транзистора 77. В случае необходимости подгоним его пу­тем изменения сопротивления резистора R1. При этом нельзя забы­вать о том, что напряжение на коллекторе транзистора в данном случае определяется не только установкой его рабочей точки, но также и тем, что параллельно транзистору (между коллектором и эмиттером) включена цепь из последовательно соединенных диода Д1 и резистора R3, которая также определяет постоянное напряже­ние на коллекторе.

Замкнем на землю базу транзистора. При этом ток коллектора через транзистор проходить не будет, а напряжение на коллекторе будет равным 6,6 В. Потенциометр R5 установим в положение мак­симальной громкости.

Входной контур настраиваем, двигая катушки L1 и L2 по фер-ритовому стержню. При движении катушки к середине стержня ее индуктивность увеличивается и наоборот. Настройку ведем по мак­симальной громкости. Если при настройке катушка окажется на самом краю антенны, значит, ее индуктивность слишком велика. Для уменьшения индуктивности отмотаем с катушки несколько витков. Если витков мало, катушка окажется в середине стержня. В этом случае число витков следует увеличить.

При нормальной настройке катушки должны находиться при­мерно в одной трети длины от края стержня так, чтобы стержень можно было закрепить на печатной плате. При настройке удобно расположить ферритовую антенну так, чтобы ее ось была перпенди­кулярна направлению на передатчик.

После того, как антенна будет закреплена на печатной плате и плата будет вставлена в кожух, необходимо дополнительно под­строить обе катушки. Из-за приближения металлических частей ин­дуктивность катушки уменьшится и ее нужно будет увеличить, сдвигая катушки к середине стержня до получения максимальной громкости. Теперь закрепим обе катушки на стержне, чтобы они не могли случайно изменить своего положения.