Михаил Адаменко - В помощь радиолюбителю. Выпуск 10
В отличие от других подобных устройств, в предлагаемом радиомикрофоне после микрофона не устанавливается низкочастотный усилительный каскад с варикапом, используемым в качестве модулятора. В данной конструкции частотная модуляция сигнала обеспечивается с помощью изменения рабочей точки транзистора генераторного каскада.
Рис. 5. Принципиальная схема FM-радиомикрофона
Подбором величин сопротивлений резисторов R1 и R2 рабочая точка транзистора Т1 выбрана так, что обеспечивается генерация несущей частоты в пределах 106–107 МГц. Катушка L1 наматывается на сердечнике диаметром 5 мм и содержит 5 витков медного посеребренного или просто луженого провода диаметром 0,8 мм. Длина катушки должна составлять около 8 мм. Вывод антенны припаивается между первым и вторым витками, считая от верхнего края катушки.
Выбранная рабочая частота генератора должна находиться в верхней части FM-диапазона. Ее точное значение должно устанавливаться вращением сердечника катушки L1. В качестве антенны можно использовать отрезок медного провода диаметром 1 мм и длиной 30 см.
Для питания радиомикрофона можно использовать батарейку или аккумулятор напряжением 9 В. Ток, потребляемый устройством, не превышает 12 мА. Прием сигналов данного радиомикрофона осуществляет любой вещательный радиоприемник, имеющий FM-диапазон.
2.2. Простой радиомикрофон
Tomáš Flajzar [5]
Любой желающий сможет по предлагаемой схеме быстро собрать миниатюрный УКВ-передатчик с частотной модуляцией, который можно использовать в качестве радиомикрофона. Для этого потребуются пара транзисторов, нескольких пассивных элементов и немного терпения. Несмотря на простоту данного устройства, его отличают сравнительно высокая чувствительность, стабильные параметры и надежность работы. Дальность действия такого радиомикрофона составляет 10-100 м и зависит от величины напряжения источника питания.
Радиомикрофон представляет собой обычный радиопередатчик, задающий генератор которого собран на транзисторе Т1. Рабочая частота генератора определяется параметрами резонансного контура, состоящего из катушки L1, конденсатора С7 и варикапа D1. На транзисторе Т2 собран буферный каскад, обеспечивающий снижение влияния емкости антенны на частоту задающего генератора. Принципиальная схема простого радиомикрофона приведена на рис. 6.
Рис. 6. Принципиальная схема простого радиомикрофона
Акустический сигнал воспринимается электретным микрофоном M1. Затем сигнал звуковой частоты через резистор R2 подается на варикап D1, который включен в цепь резонансного контура задающего генератора. Изменение управляющего напряжения на варикапе D1 приводит к соответствующему изменению его емкости и, как следствие, в небольших пределах меняется резонансная частота контура задающего генератора. Таким образом осуществляется модуляция ВЧ-сигнала радиомикрофона. Далее промодулированный сигнал подается на базу транзистора VT2 и с его эмиттера поступает на антенну.
Основное влияние на значение рабочей частоты задающего генератора оказывают параметры катушки L1 и подстроечного конденсатора С7. Если значение резонансной частоты контура обозначить как F (МГц), индуктивность катушки L1 как L (мкГ), а емкость конденсатора С7 как С (пФ), то взаимосвязь между этими величинами определяется следующей формулой:
F2 ~= 25 300:(LC)
Используя приведенное соотношение, можно рассчитать, к примеру, значение индуктивности катушки L1 при использовании подстроечного конденсатора С7 емкостью 5-25 пФ для выбранного диапазона рабочих частот в пределах 66–74 МГц. В этом случае сигналы радиомикрофона можно будет прослушивать на обычном УКВ-радиоприемнике.
Все детали радиомикрофона размещены на односторонней печатной плате размером 50 х 28 мм, изготовленной из фольгированного гетинакса или текстолита. Схема печатной платы и расположение деталей приведены на рис. 7.
Рис. 7. Печатная плата (а) и расположение элементов (б) простого радиомикрофона
Емкость конденсатора С4 должна составлять 6,8–8,2 пФ, а емкость конденсатора С5 может быть в пределах 22–33 пФ. Сопротивление резисторов R1, R3 и R4 должно составлять 10–15 кОм, резистора R2 — от 22 кОм до 47 кОм, резистора R5 — от 3,3 кОм до 4,7 кОм, а сопротивление резистора R6 может быть 1,5–3,3 кОм. В задающем генераторе радиомикрофона используется р-n-р транзистор типа BF414. При необходимости можно установить транзисторы BF440 или BF441. В буферном каскаде n-p-n транзистор BF240 можно заменить транзистором BF241.
Индуктивность катушки L1, как указывалось ранее, зависит от выбранной рабочей частоты задающего генератора и емкости подстроечного конденсатора С6. После того как параметры катушки L1 будут рассчитаны в соответствии с приведенной выше формулой, ее конструктивные особенности (диаметр, число витков, марка провода и т. п.) можно определить по любой из многочисленных методик, приводимых в специальной литературе. При наличии определенных навыков катушка L1 может быть изготовлена и печатным способом.
Антенну рекомендуется изготовить из отрезка изолированного медного провода длиной около 30 см. При желании можно установить и небольшую телескопическую антенну от малогабаритного переносного радиоприемника, в этом случае разъем X1 обычно не устанавливается.
В качестве источника питания В1 можно использовать, например, батарейку «Крона» или две батарейки типа 3336Л, соединенные последовательно. Применять сетевые преобразователи напряжения в качестве источника питания данной конструкции не рекомендуется, поскольку потребуется принять дополнительные, не всегда оправданные и эффективные меры для фильтрации помех.
Собранный без ошибок в монтаже и из исправных деталей радиомикрофон почти не нуждается в налаживании, за исключением подбора рабочей частоты задающего генератора с помощью подстроечного конденсатора С6.
Глава 3
САМОДЕЛКИ ДЛЯ ДОМА
3.1. Индикатор состояния телефонной линии [6]
Во многих квартирах в настоящее время на одну телефонную линию параллельно подключаются два и более телефонных аппарата, а кроме них факс и/или модем. При этом определить, свободна линия или занята кем-либо из членов семьи, можно только после снятия трубки. Предлагаемое простое устройство позволяет визуально определить состояние телефонной линии. Индикатор питается от источника напряжением 1,5 В, который обеспечивает работу схемы в течение не менее одного года.
Принципиальная схема индикатора состояния телефонной линии приведена на рис. 8.
Рис. 8. Принципиальная схема индикатора состояния телефонной линии
К телефонной линии индикатор подключается через контактную колодку К1. Для того чтобы полярность подключения не влияла на работу устройства, на входе установлен мостик из диодов D1-D4. Влияние индикатора на телефонную линию компенсируется резистором R1, установленным после стабилитрона D5. Первый инвертор IC1A микросхемы 74НС14 включен как буферный каскад. Если на входе этого инвертора будет положительное напряжение, то генератор импульсов, выполненный на инверторе IC1B, будет заблокирован. При изменении напряжения на входе инвертора IC1A с высокого логического уровня на низкий генератор начнет формировать короткие импульсы длительностью 4 мс с частотой 2 Гц. Эти импульсы усиливаются четырьмя параллельно включенными каскадами, выполненными на оставшихся инверторах IC1C–IC1F. К общему выходу усилителей через резистор R5 подключен индикаторный светодиод LD1.
Пиковый ток светодиода составляет около 15 мА, поэтому общий ток, потребляемый устройством в режиме индикации, не превышает 150 мА. Поэтому даже при постоянном свечении индикатора одна батарея обеспечит работоспособность устройства в течение не менее 6 месяцев, а при обычной нагрузке — в течение нескольких лет.
Все детали индикатора состояния телефонной линии размещены на печатной плате размером 51х29 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса. Схема печатной платы и расположение элементов на ней приведены на рис. 9.
При использовании исправных деталей и правильном монтаже индикатор не требует дополнительной регулировки и готов к работе сразу после подключения источника питания. В процессе эксплуатации мигание светодиода сигнализирует о том, что телефонная линия занята.
Рис. 9. Печатная плата (а) и расположение элементов (б) индикатора состояния телефонной линии
