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.

Что такое детекторный приемник – для тех, кто не знает.

Для тех, кто впервые слышит про детекторный приемник, сразу скажу – это не то радио, которое будет наполнять вашу комнату музыкой круглые сутки. Вот его некоторые особенности:

  1. — Да, это радио работает без батареек. :- ).   Но…
  2. — На простой детекторный приемник не удастся услышать станции FM диапазона. Детекторный приемник принимает лишь станции AM диапазона – Средние, Длинные, и если повезет  Короткие волны (СВ, ДВ, КВ ).
  3. — Детекторный приемник – это ночное радио. Из-за особенностей ДВ-СВ-КВ, нормальный прием чаще всего возможен с наступлением темного времени суток. Не пытайтесь собирать детекторный приемник днем, если вы не живете возле радиостанции.
  4. — Громкость звука детекторного приемника. Это будет еле слышное «шуршание» или в лучшем случае негромкий звук, сравнимый с шёпотом.
  5. — Количество принимаемых станций. Детекторный приемник может принимать лишь мощные или близко расположенные АМ радиостанции. По этому, скорее всего, на первых порах удастся поймать лишь одну — две радиостанции, «тонущие» в шуме помех.
  6. — Для детекторного приемника нужны специальные высокоомные наушники (наушники родом из СССР с сопротивлением 1600 Ом и более). Хотя можно использовать и обычные наушники от плеера, если подключить их через согласующий трансформатор (см. схему ниже). Без такого трансформатора на простые наушники ничего услышать не удастся. Можно еще использовать пьезо наушники.
  7. — Детекторному радиоприемнику нужна хорошая наружная антенна и заземление. Возможно, к этим благам не получится иметь доступ в вашей квартире.
  8. — Если все вышесказанное не пугает – тогда хорошая новость:  детекторный радиоприемник теоретически может работать вечно :- ).

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.

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.

Корпус детекторного приемника.

Детекторный приемник меня всегда привлекал больше внешним видом нежели приемными характеристиками. По этому, и «плясать» я начал с размеров и конфигурации корпуса а не с компоновки и деталей приемника. В общем, я решил — в корпус нужного размера уж как-то потом впихну начинку. Конечно, минимальные прикидки компоновки я делал, но готовых деталей начинки еще не имел.

Корпус детекторного приемника я решил сделать самостоятельно, хотя и имел возможность заказать такое изделие в столярке. Но мне хотелось как-то увековечить детекторный радиоприемник, сделанный именно своими руками – для потомков так сказать. Чтобы отпрыски когда-то сказали – «Вот эту хрень сделал когда-то мой дед своими руками» :- ) …

Из материала в тот момент у меня была лишь хорошо высушенная сосновая доска, и я не стал заморачиваться с заказом дуба или клена. Из инструментов —  электрический лобзик да ленточная шлифмашинка, ну и так, по мелочи – дрель и мелкий ручной инструмент. Ну и немного интузиазма  :- ) …

Сборка корпуса.

Ручной ножовкой я порезал заготовки будущего корпуса детекторного приемника под угольник, с припуском для предварительной обработки и обработки в сборе. Далее, каждую часть корпуса «ободрал» ленточной шлифмашинкой по торцам и плоскостям, с таким расчетом, чтобы получились внутренние размеры ящика . После этого, стянул струбцинами на клей ПВА боковые части корпуса. Потом, подогнав по размеру, вклеил дно и верхнюю часть крышки. После высыхания, проштифтовал стыки деревянными зубочистками — словно гвоздями, посадив их на ПВА. У меня получились коробчатые корпус и крышка, с готовыми внутренними поверхностями, но с припусками под обработку в сборе по наружи. Теперь, отцентровав и собрав эти две части корпуса на временные штифты, я отшлифовал все это дело в сборе, шлифмашинкой. Ну и наконец, получив, после шлифовки готовые корпус и крышку – посадил их на миниатюрные навесы. Далее корпус детекторного приемника вскрыл несколько раз темной морилкой, заполировал деревянным бруском по волокнам и вскрыл полуматовым лаком. Полуматовый лак — идеальный вариант для такой мягкой древесины как сосна. Вскрытая ним поверхность кажется более равномерной структуры.

Полировка древесины корпуса радиоприемника.

Отдельно хотелось бы рассказать о простой полировке древесины корпуса радиоприемника. Любая морилка, (водная или спиртовая) при высыхании поднимает волокна древесины. Лакировать такую поверхность нельзя – получится колючий «ёжик». После высыхания морилки, поверхность необходимо отполировать – уложить на место поднятые волокна. Делается это деревянным бруском. Брусок равномерно, с равномерным усилием трется о всю окрашенную морилкой поверхность в направлении по волокнам. Древесина как бы заглаживается, натирается, «зализывается» бруском. В результате поверхность древесины становится как бы зализанной — уплотненной, гладкой и без заусенец. Процесс этот долгий и кропотливый, но он стоит того. Далее, не теряя времени, отполированную поверхность нужно лакировать, иначе, если отложить это дело, волокна могут самопроизвольно вновь разрыхлится и подняться в течении нескольких часов. Такой вид покрытия как шеллак или акриловый лак я не рассматривал в виду достаточности для меня и простого лакирования полуматовым лаком. Для меня такой вариант корпуса детекторного приемника вполне приемлем.

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.

Усилитель для приемника.

Как известно, лучший усилитель – это антенна. Этот факт АБСОЛЮТНО применим к детекторному приемнику. Но не всегда осуществим – не всегда есть возможность использовать нормальную полноценную антенну для СВ диапазона. На старой квартире у меня была полноценная СВ антенна, но после переезда – увы это неосуществимая роскошь. Теперь, чтобы послушать СВ, приходится городить какой- то суррогат. По этому, я с «тяжелым сердцем»  принял непростое решение – оснастить детекторный радиоприемник усилителем. О да!… Увы…  Вернее, в моем детекторном приемнике есть возможность использовать усилитель – подключать его ползунковыми переключателями при необходимости (смотри схему). А вот когда я выбираюсь на дачу и экспериментирую с приемником – там уж подключаю полноценную СВ антенну и усилитель не использую. То есть мой детекторный приемник это по сути гибрид, с возможностью переходить на прием с усилителем.

Усилитель представляет собой единый блок 1-V-1 (УВЧ, детектора и УНЧ), собранный на куске текстолита навесным монтажом и коммутируемый при необходимости. Питается усилитель приемника от одного элемента — батареи АА 1.5 вольт, располагаемой на передней панели и коммутируемой переключателем так же на панели. Так как приемник работает на высокоомные наушники, то одной батареи АА хватает на несколько месяцев.

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.

Ферровариометр детекторного приемника.

Ферритовый вариометр для детекторного приемника использовать более выгодно, нежели настройку с помощью КПЕ. Я бы даже сказа, что КПЕ вреден для детекторного приемника. Контурный конденсатор большой емкости существенно подавляет амплитуду полезного сигнала. К тому же ферровариометр обладает более глубокой перестройкой частоты и лишен такого недостатка как неравномерность чувствительности приема при перестройке. Детекторный приемник с ферритовым вариометром имеет более острую настройку по сравнению с КПЕ из за большего коэффициента перекрытия.

Вначале я планировал использовать в детекторном приемнике вот такой ферровариометр из водопроводной пластиковой трубы. Этот вариометр обладает хорошей доброностью, но он бы просто не влез в мой корпус из за громоздкой верньерной системы. Такой вариометр требует более громоздкого корпуса детекторного приемника.

По этому, я решил делать более компактный вариометр – наподобие вариометра детекторного приемника Комсомолец. Как впоследствии оказалось, такой вариометр — идеальный вариант для моего компактного детекторного приемника.

Катушка вариометра – состоит из полого картонного цилиндра с внутренним диаметром 10 мм и длиной 75 мм, щек из деревянной школьной линейки и основания. Все это склеено ПВА, вскрыто морилкой и лаком.  Катушка содержит 110 витков провода ПЭЛ-0.45 , намотанных под одну сторону каркаса и с отводами через каждые 20 витков.

Ось вариометра – изготовлена из переменного резистора СП-3 с длинной осью. Причем, взята не только сама поворотная ось, но еще и штатная втулка оси, с резьбой и гайкой резистора. Эта втулка и гайка позволяют закрепить ось на панели детекторного приемника.

Феррит вариометра – кусок феррита магнитной антенны приемника «Селга», диаметром 8 мм и длиной 4 см с приклеенной проволочной петелькой.

Рычаг вариометра – проволочная конструкция, насаженная на ось вариометра спиральной своей частью (смотри фото).

Нужно сказать, что в природе так же существует Магнитный ферровариометр на ферритовом кольце – еще более крутая вещь для детекторного приемника. Наматывается на ферритовом кольце, а перестраивается поднесением постоянного неодимового магнита. Обладает еще более лучшим перекрытием, остротой настройки и малыми габаритами. Когда-нибудь я соберу и на нем детекторный приемник. Но пока я ограничюсь своей конструкцией.

Практическое применение

Очевидно, что улучшенный детекторный приемник – это ценное изобретение, позволяющее получать энергию бесплатно, практически «из воздуха». Получаемой энергии достаточно, чтобы обеспечить яркое равномерное свечение светодиода (белого или желтого цвета), а при необходимости (в случае отсутствия источников электрической энергии) можно обеспечить подзарядку аккумулятора или часовой батарейки (АА или ААА).

Обратите внимание:  Маринуем вкусный, хрустящий лук к шашлыку и салатам

Такое устройство может найти применение в различных сферах деятельности человека. Например, на территории фермерского или коллективного хозяйства в условиях отсутствия источников энергии. Прибор может стать незаменимым элементом комплектации альпинистов, исследователей, путешественников по тайге, тундр, иных удаленных от цивилизации мест.

Схема детекторного приемника.

Приведенный здесь детекторный радиоприемник состоит из четырех деталей, наушника, антенны и заземления. Схема отличается от классической схемы детекторного приемника тем, что для настройки применен индуктивный вариометр а не переменный конденсатор. Вместо переменного конденсатора используется конденсатор C1* с постоянной емкостью. Подбор емкости – чисто экспериментально. Я применил С1 = 180 пф, что позволяет мне слышать «Radio Romania». Хотя в принципе можно вообще обойтись без этого конденсатора. О вреде переменного конденсатора в детекторном приемнике много написано в разных источниках. Я лишь скажу, что действительно, этот конденсатор подавляет не только мешающий, но и в основном полезный сигнал. И по факту, нужен он в детекторном приемнике не для поддержания колебаний в контуре, а для «смещения» настройки в более длинноволновый диапазон при нехватке ресурса перестройки катушки вариометра. Другими словами, лучше обойтись вообще без переменного конденсатора, при этом обеспечив хорошую перестройку катушкой вариометра.

Антенна для детекторного приемника.

Для средневолнового детекторного приемника нужна антенна метров в 40 провода, расположенного горизонтально и как можно выше от земли. Как вариант – в виде буквы «Г». Такую антенну можно сделать из любого материала — изолированного или неизолированного провода или проволоки, троса или кабеля . Как вариант, для антенны можно использовать антенный телевизионный, телефонный, или компьютерный сетевой UTP кабели.

Но живя в многоэтажке, развернуть такую шикарную антенну естественно, возможности нет. По этому, я спускаю из окна провод длиной метров 8. Он болтается в свободном болтании и принимает по ночам несколько мощных радиостанций.

На даче же в качестве антенны я растянул между высокими деревьями на изоляторах 40 метров троса в пластиковой трубке. Такой трос  применяется для оттяжки высоких вентиляционных труб, антенных мачт и подвеса кабелей для подвода к дому. Продается в хозяйственных и строительных магазинах. Благодаря пластиковой трубке трос отлично изолирован и вполне подходит для антенны детекторного приемника.

Принципиальная схема

Классическая схема простейшего детекторного приемника состоит из следующих, соединенных между собой элементов:

– антенна;

– заземление;

– колебательные контуры;

– диод;

– фильтр низких частот;

– наушник.

Как же работает данная установка? Прежде всего, необходимо настроить колебательный контур на выбранную рабочую частоту принимаемой радиостанции. Таким образом, получаем возможность выделить высокочастотный сигнал (АМ). Его частота достаточно велика, составляет 100кГц и более, поэтому в наушниках собранной схемы ми ничего не услышим. Решение проблемы простое: получаемый сигнал необходимо преобразовать или, как говорят специалисты, продектировать. Фактически, задача – из ВЧ электрические колебания необходимо превратить в НЧ.

Схема простейшего детекторного приёмника:Он состоит из антенны и заземления подключённых к колебательному контуру из катушки L1 и переменного конденсатора C1, диодного детектора на диоде VD1, фильтра нижних частот, образованного C2 и сопротивлением наушников BF1, и самих наушников.

Для этого в схему простейшего детекторного приемника включается диод (VD). Его уникальное свойство заключается в способности проводить ток только в одном направлении: от анода (обозначается треугольником) к катоду. Одна часть задачи выполнена, мы используем положительные полуволны в контуре, которые будут проходить через диод и остановим прохождение отрицательных волн. Но попытки получить четкий сигнал в наушниках пока еще не дают результата. Пульсирующий ток, конечно уже вызовет образование звука в наушниках, но, чтобы все заработало качественно, необходимо использовать сопротивление.

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.