Ultra-regenerativer Niederspannungsröhren-FM-Empfänger ohne Ausgangstransformator

Guten Tag.


Ich kann davon ausgehen, dass sich viele Anwohner für elektronische Geräte interessieren, die auf elektronischen Lampen basieren (ich persönlich freue mich über die Wärme, das angenehme Licht und die Monumentalität von Lampendesigns), aber gleichzeitig bricht der Wunsch, mit unseren eigenen Händen etwas Warmes und Lampiges zu schaffen, oft zusammen, weil ich Angst habe, mit hohen Spannungen in Kontakt zu kommen oder Probleme bei der Suche nach bestimmten Transformatoren. Und mit diesem Artikel möchte ich versuchen, den Betroffenen zu helfen, d.h. beschreiben ein Röhrendesign mit einer niedrigen Anodenspannung, einer sehr einfachen Schaltung, gemeinsamen Elementen und ohne Notwendigkeit eines Ausgangstransformators. Gleichzeitig ist dies nicht nur ein weiterer Kopfhörerverstärker oder eine Art Overdrive für eine Gitarre, sondern ein viel interessanteres Gerät.

"Was ist das für ein Design?" - Du fragst. Und meine Antwort ist einfach: " Superregenerator !".
Superregeneratoren sind ein sehr interessanter Typ von Funkempfängern, der sich durch die Einfachheit von Schaltkreisen und guten Eigenschaften auszeichnet, die mit einfachen Superheterodyn vergleichbar sind. Die Motive waren Mitte des letzten Jahrhunderts äußerst beliebt (insbesondere in der tragbaren Elektronik) und sind hauptsächlich zum Empfangen von Sendern mit Amplitudenmodulation im UKW-Bereich vorgesehen, können aber auch Sender mit Frequenzmodulation empfangen (d. H. Zum Empfangen der sehr üblichen FM) Stationen).

Das Hauptelement dieses Empfängertyps ist ein superregenerativer Detektor, der sowohl ein Frequenzdetektor als auch ein Hochfrequenzverstärker ist. Dieser Effekt wird durch die Verwendung einer einstellbaren positiven Rückkopplung erreicht. Ich sehe keinen Sinn darin, die Theorie des Prozesses zu beschreiben, weil "alles vor uns geschrieben ist" und über diesen Link problemlos gemeistert wird.

Weiterhin wird in diesem Satz von Bukoff der Schwerpunkt auf die Beschreibung des Aufbaus eines bewährten Entwurfs gelegt, da die in der Literatur gefundenen Schaltungen oft komplizierter sind und eine höhere Anodenspannung erfordern, die für uns nicht geeignet ist.

Ich begann die Suche nach einer Schaltung, die die festgelegten Anforderungen erfüllt, mit einem Buch von Genosse Tutorenkys „Einfachste Amateursender und -empfänger von UKW“ aus dem Jahr 1952. Dort wurde eine Superregeneratorschaltung gefunden, aber ich fand die Lampe, die verwendet werden sollte, nicht und startete die Schaltung nicht so normal mit einem Analog, sodass die Suche fortgesetzt wurde.

Dann wurde dieser Artikel gefunden. Es passte mir schon besser, aber es war eine fremde Lampe darin, die noch schwieriger zu finden ist. Infolgedessen wurde beschlossen, Experimente mit einem üblichen ungefähren Analogon zu starten, nämlich einer 6n23p-Lampe, die sich in UKW gut anfühlt und mit nicht zu viel Anodenspannung arbeiten kann.

Basierend auf diesem Schema:



Und nach einer Reihe von Experimenten wurde die folgende Schaltung auf einer 6n23p-Lampe gebildet:


Dieses Design funktioniert sofort (bei ordnungsgemäßer Installation und einer Live-Lampe) und liefert auch bei normalen In-Ear-Kopfhörern gute Ergebnisse.

Lassen Sie uns nun die Elemente der Schaltung genauer durchgehen und mit einer 6n23p-Lampe (Doppeltriode) beginnen:


Um die korrekte Position der Lampenbeine zu verstehen (Informationen für diejenigen, die noch nie etwas mit Lampen hatten), müssen Sie sie mit den Beinen in Ihre Richtung und dem Schlüssel nach unten drehen (Sektor ohne Beine). Dann entspricht die schöne Ansicht, die vor Ihnen erscheint, dem Bild mit der Lampenbelegung (es funktioniert und für die meisten anderen Lampen). Wie Sie der Abbildung entnehmen können, befinden sich zwei Trioden in der Lampe, aber wir brauchen nur eine. Sie können jeden verwenden, es gibt keinen Unterschied.

Lassen Sie uns nun das Schema von links nach rechts durchgehen. Die Induktoren L1 und L2 werden am besten auf eine gemeinsame runde Basis (Dorn) gewickelt. Eine medizinische Spritze mit einem Durchmesser von 15 mm ist hierfür ideal geeignet. Es ist ratsam, L1 über ein Pappröhrchen zu wickeln, das sich mit geringem Kraftaufwand entlang des Spritzenkörpers bewegt, wodurch die Verbindung zwischen den Spulen eingestellt wird. Als Antenne können Sie ein Stück Draht an die Klemme L1 löten oder die Antennenbuchse löten und etwas Schwerwiegenderes verwenden.

Es ist ratsam, L1 und L2 mit einem dicken Draht aufzuwickeln, um den Qualitätsfaktor zu erhöhen, z. B. mit einem Draht von 1 mm oder mehr mit einer Steigung von 2 mm (hier ist keine besondere Genauigkeit erforderlich, sodass Sie sich nicht um jede Wendung kümmern müssen). Für L1 müssen Sie 2 Windungen und für L2 - 4-5 Windungen wickeln.

Als nächstes kommen die Kondensatoren C1 und C2, die ein zweiteiliger Kondensator mit variabler Kapazität (KPI) mit einem Luftdielektrikum sind. Dies ist eine ideale Lösung für solche Schaltungen. KPE mit einem festen Dielektrikum ist unerwünscht. KPI ist wahrscheinlich das seltenste Element dieser Schaltung, aber es ist ziemlich leicht in alten Funkgeräten oder auf Flohmärkten zu finden, obwohl Sie es mit zwei gewöhnlichen Kondensatoren (notwendigerweise Keramik) bemerken können, aber dann müssen Sie die Abstimmung mit einem improvisierten Variometer (einem Gerät für einen reibungslosen Wechsel) vornehmen Induktivität). KPI-Beispiel:



Wir brauchen nur zwei Abschnitte des CPE und sie müssen symmetrisch sein, d.h. haben in jeder Einstellposition die gleiche Kapazität. Ihre gemeinsame Genauigkeit ist der Kontakt des beweglichen Teils des KPI.

Darauf folgt eine Austastschaltung an einem Widerstand R1 (2,2 MOhm) und einem Kondensator C3 (10 pF). Ihre Werte können in kleinen Grenzen geändert werden.

Die L3-Spule wirkt als Anodendrossel, d.h. Hochfrequenz darf nicht weiter gehen. Jeder Induktor (nur nicht an einem Eisenmagnetkreis) mit einer Induktivität von 100-200 μH ist geeignet, aber es ist einfacher, 100-200 Windungen eines dünnen emaillierten Kupferdrahtes auf den Körper eines entleerten starken Widerstands zu wickeln.

Der Kondensator C4 dient zur Trennung der Gleichstromkomponente am Ausgang des Empfängers. Kopfhörer oder ein Verstärker können direkt daran angeschlossen werden. Seine Kapazität kann in relativ großen Grenzen variieren. Es ist wünschenswert, dass C4 Film oder Papier ist, aber mit Keramik funktioniert es auch.

Der Widerstand R3 ist ein reguläres 33-kΩ-Potentiometer, das zur Regelung der Anodenspannung dient und es Ihnen ermöglicht, den Lampenmodus zu ändern. Dies ist erforderlich, um den Modus für einen bestimmten Radiosender genauer einzustellen. Sie können es durch einen permanenten Widerstand ersetzen, dies ist jedoch unerwünscht.

Damit sind die Elemente vorbei. Wie Sie sehen können, ist das Schema sehr einfach.

Und nun ein wenig über die Stromversorgung und Installation des Empfängers.

Anodenstrom kann sicher von 10 V bis 30 V verwendet werden (mehr kann sein, aber es ist bereits ein wenig gefährlich, Geräte mit geringem Widerstand anzuschließen). Der Strom dort ist sehr gering und eine Stromversorgung mit beliebiger Leistung mit der erforderlichen Spannung ist geeignet, es ist jedoch wünschenswert, dass er stabilisiert ist und ein Minimum an Rauschen aufweist.

Eine weitere Voraussetzung ist die Stromversorgung der Lampe (auf dem Bild mit der Pinbelegung ist sie als Heizung angegeben), da sie ohne sie nicht funktioniert. Es werden bereits mehr Ströme benötigt (300-400 mA), aber die Spannung beträgt nur 6,3V. Sowohl eine alternierende 50 Hz als auch eine konstante Spannung sind geeignet und können zwischen 5 und 7 V liegen, es ist jedoch besser, die kanonischen 6,3 V zu verwenden. Persönlich habe ich nicht versucht, 5V auf einem Glühen zu verwenden, aber höchstwahrscheinlich wird alles gut funktionieren. Das Leuchten wird den Beinen 4 und 5 zugeführt.

Nun zur Installation. Ideal ist die Anordnung aller Schaltungselemente in einem Metallgehäuse, an einem Punkt mit Masse verbunden, aber es funktioniert auch ohne Gehäuse. Da die Schaltung im UKW-Bereich arbeitet, sollten alle Verbindungen im Hochfrequenzteil der Schaltung so kurz wie möglich sein, um eine größere Stabilität und Betriebsqualität des Geräts zu gewährleisten. Hier ist ein Beispiel des ersten Prototyps:



Mit dieser Installation hat alles funktioniert. Bei einem Metallchassis ist das Chassis jedoch etwas stabiler:



Die montierte Montage ist ideal für solche Schaltkreise, da sie gute elektrische Eigenschaften bietet und es Ihnen ermöglicht, die Schaltkreise leicht zu ändern, was mit der Platine nicht so einfach und genau ist. Obwohl meine Installation nicht genau genannt werden kann.

Nun zum Setup.

Nachdem Sie zu 100% von der richtigen Installation überzeugt sind, haben Sie Spannung angelegt und nichts ist explodiert oder hat Feuer gefangen. Dies bedeutet, dass die Schaltung höchstwahrscheinlich funktioniert, wenn die richtigen Werte der Elemente verwendet werden. Und Sie werden höchstwahrscheinlich Geräusche in den Kopfhörern hören. Wenn Sie in allen Positionen des KPI die Sender nicht ablegen und sicher sind, dass Sie Rundfunkstationen auf anderen Geräten empfangen, versuchen Sie, die Anzahl der Windungen der L2-Spule zu ändern. Dadurch wird die Resonanzfrequenz des Stromkreises wiederhergestellt und möglicherweise fällt sie in den gewünschten Bereich. Und versuchen Sie, den Griff eines variablen Widerstands zu drehen - dies kann auch helfen. Wenn überhaupt nichts hilft, können Sie mit der Antenne experimentieren. Damit ist die Einrichtung abgeschlossen.

Zu diesem Zeitpunkt wurden bereits alle grundlegendsten Dinge gesagt, und die oben dargestellte unpassende Erzählung kann durch die folgenden Videos ergänzt werden, die den Empfänger in verschiedenen Entwicklungsstadien veranschaulichen und die Qualität seiner Arbeit demonstrieren.

Pure Tube Version (auf der Mock-Ebene):


Option mit Zusatz von ULF auf dem IC (bereits mit dem Chassis):



In der letzteren Version geht die Lampenleistung leicht verloren, da IC verwendet wird. Dies stellte sich als die einzige Lösung heraus, da mit der Anode 20 V im VLF-Modus die zweite Triode für mich nicht funktionierte, obwohl es ein geeigneter Modus sein könnte, aber ich konnte ihn nicht finden.

Als ULF wurde der Verstärker PAM8403 verwendet, der von einem linearen Spannungsstabilisator L7805 (im Volksmund Krenko genannt, unter dem Namen des sowjetischen Analogons) angetrieben wird.

Die Pläne für die Entwicklung dieses Projekts sehen die Schaffung eines weiteren Superregenerators auf einer 6s6b-Lampe vor, der jedoch bereits tragbar ist, da es sehr verlockend ist, einen tragbaren Röhrenempfänger zu haben.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Bereit, Fragen zum Thema zu beantworten.

PS: Dieses Gerät erzeugt während des Betriebs seine eigenen Schwingungen und sendet sie über eine Empfangsantenne aus, d. H. Ein Super-Regenerator kann Störungen verursachen. Denken Sie daran.

Quellen:

1. Superregeneration
2. Super regenerativer Empfänger
3. Dokumentation für 6n23p Lampe
4. Tutorsky "Die einfachsten Amateursender und -empfänger von UKW" 1952