Receptor FM ultra-regenerativo de tubo de baixa tensão sem transformador de saída

Olá.


Posso presumir que muitos dos habitantes locais são atraídos por dispositivos eletrônicos baseados em lâmpadas eletrônicas (pessoalmente, estou satisfeito com o calor, a luz agradável e a monumentalidade dos designs das lâmpadas), mas ao mesmo tempo o desejo de criar algo quente e frouxo com nossas próprias mãos muitas vezes acaba com o medo de entrar em contato com altas tensões ou problemas para encontrar transformadores específicos. E com este artigo, quero tentar ajudar os aflitos, ou seja, descreva um projeto de tubo com baixa tensão de ânodo, um circuito muito simples, elementos comuns e sem necessidade de um transformador de saída. Ao mesmo tempo, este não é apenas outro amplificador de fone de ouvido ou algum tipo de overdrive para uma guitarra, mas um dispositivo muito mais interessante.

"O que é esse design?" - você pergunta. E minha resposta é simples: " Superregenerator !".
Os super-regeneradores são um tipo muito interessante de receptores de rádio, que se distingue pela simplicidade dos circuitos e boas características comparáveis ​​ao super-heterodino simples. Os assuntos eram extremamente populares em meados do século passado (especialmente em eletrônicos portáteis) e destinam-se principalmente a receber estações com modulação de amplitude na faixa VHF, mas também podem receber estações com modulação de frequência (ou seja, para receber o FM comum) estações).

O elemento principal desse tipo de receptor é um detector super-regenerativo, que é um detector de frequência e um amplificador de frequência de rádio. Este efeito é alcançado através do uso de feedback positivo ajustável. Não vejo sentido em descrever a teoria do processo, porque "tudo está escrito antes de nós" e é dominado sem problemas ao usar este link .

Além disso, neste conjunto de bukoff, será dada ênfase à descrição da construção de um projeto comprovado, porque os circuitos encontrados na literatura são frequentemente mais complicados e requerem uma tensão de ânodo mais alta, o que não é adequado para nós.

Comecei a busca de um circuito que atendesse aos requisitos estabelecidos, com um livro de 1952 dos “Transmissores e receptores amadores mais simples de VHF do camarada Tutorsky”. Um circuito de super regenerador foi encontrado lá, mas eu não encontrei a lâmpada que foi proposta para ser usada e não iniciei o circuito com um analógico tão normalmente, para que a busca continuasse.

Então este artigo foi encontrado. Ele já me serviu melhor, mas havia uma lâmpada estrangeira, o que é ainda mais difícil de encontrar. Como resultado, foi decidido iniciar experimentos usando um análogo aproximado comum, a saber, uma lâmpada 6n23p, que se sente muito bem em VHF e pode funcionar com pouca tensão no ânodo.

Com base neste esquema:



E depois de realizar uma série de experimentos, o seguinte circuito foi formado em uma lâmpada 6n23p:


Esse design funciona imediatamente (com instalação adequada e uma lâmpada ativa) e fornece bons resultados, mesmo em fones de ouvido comuns.

Agora vamos examinar os elementos do circuito em mais detalhes e começar com uma lâmpada 6n23p (triodo duplo):


Para entender a posição correta das pernas da lâmpada (informações para quem nunca teve nada com lâmpadas antes), é necessário girá-la com as pernas em sua direção e com a tecla pressionada (setor sem pernas); em seguida, a bela vista que aparece antes de você corresponder à imagem com a pinagem da lâmpada (funciona e para a maioria das outras lâmpadas). Como você pode ver na figura, existem dois triodos na lâmpada, mas precisamos apenas de um. Você pode usar qualquer um, não há diferença.

Agora vamos seguir o esquema da esquerda para a direita. Os indutores L1 e L2 são melhor enrolados em uma base redonda comum (mandril), uma seringa médica com 15 mm de diâmetro é ideal para isso, e é aconselhável enrolar L1 sobre um tubo de papelão, que se move com pouco esforço ao longo do corpo da seringa, o que garante o ajuste da conexão entre as bobinas. Como antena, você pode soldar um pedaço de fio no terminal L1 ou soldar o conector da antena e usar algo mais sério.

É aconselhável enrolar L1 e L2 com um fio grosso para aumentar o fator de qualidade, por exemplo, com um fio de 1 mm ou mais com um passo de 2 mm (não é necessária uma precisão especial aqui, portanto você não pode se preocupar com cada volta). Para L1, você precisa dar 2 voltas e, para L2 - 4-5.

A seguir, estão os capacitores C1 e C2, que são um capacitor de duas seções de capacitância variável (KPI) com dielétrico a ar; é uma solução ideal para esses circuitos; o KPE com dielétrico sólido é indesejável. O KPI é provavelmente o elemento mais raro desse circuito, mas é muito fácil encontrá-lo em qualquer equipamento de rádio antigo ou em mercados de pulgas, embora você possa notá-lo com dois capacitores comuns (necessariamente de cerâmica), mas você precisará fornecer o ajuste usando um variômetro improvisado (um dispositivo para mudanças suaves indutância). Exemplo de KPI:



Precisamos de apenas duas seções do CPE e elas devem ser simétricas, ou seja, tem a mesma capacidade em qualquer posição de ajuste. O exato exato em comum será o contato da parte móvel do KPI.

Isto é seguido por um circuito de apagamento feito em um resistor R1 (2.2MOhm) e um capacitor C3 (10 pF). Seus valores podem ser alterados dentro de pequenos limites.

A bobina L3 atua como um bloqueador de ânodo, ou seja, a alta frequência não pode ir mais longe. Qualquer indutor (não apenas em um circuito magnético de ferro) com uma indutância de 100-200 μH é adequado, mas é mais fácil enrolar 100-200 voltas de fio de cobre esmaltado fino no corpo de um resistor potente drenado.

O capacitor C4 serve para separar o componente DC na saída do receptor. Fones de ouvido ou um amplificador podem ser conectados diretamente a ele. Sua capacidade pode variar dentro de limites razoavelmente grandes. É desejável que C4 seja filme ou papel, mas com cerâmica também funcionará.

O resistor R3 é um potenciômetro regular de 33kΩ, que serve para regular a tensão do ânodo, o que permite alterar o modo da lâmpada. Isso é necessário para uma sintonia mais precisa do modo para uma estação de rádio específica. Você pode substituí-lo por um resistor permanente, mas isso é indesejável.

Sobre isso, os elementos acabaram. Como você pode ver, o esquema é muito simples.

E agora um pouco sobre a energia e a instalação do receptor.

A energia do ânodo pode ser usada com segurança de 10V a 30V (pode ser mais, mas já é um pouco perigoso conectar equipamentos de baixa resistência). A corrente é muito pequena e uma fonte de energia com a tensão necessária é adequada, mas é desejável que seja estabilizada e tenha um mínimo de ruído.

E outro pré-requisito é a fonte de alimentação do brilho da lâmpada (na figura com a pinagem é indicada como aquecedor), pois ela não funcionará sem ela. Já são necessárias mais correntes (300-400 mA), mas a tensão é de apenas 6,3V. Tanto uma tensão alternada de 50Hz quanto uma tensão constante são adequadas, e podem ser de 5 a 7V, mas é melhor usar o 6.3V canônico. Pessoalmente, eu não tentei usar 5V em um brilho, mas provavelmente tudo funcionará bem. O brilho é alimentado nas pernas 4 e 5.

Agora sobre a instalação. Ideal é a disposição de todos os elementos do circuito em uma caixa de metal com o terra conectado a ele em um ponto, mas funcionará mesmo sem a caixa. Como o circuito opera na faixa VHF, todas as conexões na parte de alta frequência do circuito devem ser o mais curtas possível para garantir maior estabilidade e qualidade de operação do dispositivo. Aqui está um exemplo do primeiro protótipo:



Com esta instalação, tudo funcionou. Mas com um chassi de metal, o chassi é um pouco mais estável:



A montagem montada é ideal para esses circuitos, pois fornece boas características elétricas e permite alterar facilmente os circuitos, o que não é tão simples e preciso com a placa. Embora minha instalação não possa ser chamada precisa.

Agora sobre a instalação.

Depois de ter 100% de certeza de que a instalação está correta, você aplicou tensão e nada explodiu ou pegou fogo - isso significa que provavelmente o circuito funcionará se os valores corretos dos elementos forem usados. E você provavelmente ouvirá barulhos nos fones de ouvido. Se em todas as posições do KPI você não desligar as estações e tiver certeza de que está recebendo estações de transmissão em outros dispositivos, tente alterar o número de voltas da bobina L2, isso reconstruirá a frequência de ressonância do circuito e, possivelmente, cairá na faixa desejada. E tente torcer a alça de um resistor variável - isso também pode ajudar. Se nada ajudar, você pode experimentar a antena. Isso completa a instalação.

Nesta fase, tudo o mais básico já foi dito e a narração inepta apresentada acima pode ser complementada com os seguintes vídeos que ilustram o receptor em diferentes estágios de desenvolvimento e demonstram a qualidade de seu trabalho.

Versão de tubo puro (no nível de simulação):


Opção com a adição de ULF no IC (já com o chassi):



Na última versão, a energia da lâmpada é levemente perdida, porque o IC é usado. Essa acabou sendo a única solução, pois com o ânodo 20V no modo VLF, o segundo triodo não funcionou para mim, embora possa ser um modo adequado, mas não o encontrei.

Como ULF, foi utilizado o amplificador PAM8403, que é alimentado por um estabilizador de tensão linear L7805 (popularmente chamado de krenko, com o nome do análogo soviético).

Os planos para o desenvolvimento deste projeto incluem a criação de outro super-regenerador em uma lâmpada 6s6b, mas já portátil, pois é muito tentador ter um receptor de tubo portátil.

Obrigado pela atenção. Pronto para responder a perguntas sobre o tópico.

PS: Este dispositivo gera suas próprias vibrações durante a operação e as emite através de uma antena receptora, ou seja, um super regenerador pode causar interferência, lembre-se disso.

Fontes:

1. Superregeneração
2. Receptor super regenerativo
3. Documentação para lâmpada 6n23p
4. Tutorsky "Os mais simples transmissores e receptores amadores de VHF" 1952