Проводное переговорное устройство предназначено для переговоров групп спелеологов между собой и базовым лагерем во время исследования глубоких карстовых пещер.
Экстремальные условия во время прохождения маршрута: разветвленность ходов, отсутствие дневного света, высокая влажность при низкой температуре требуют точной координации работы поисковых групп.
Радиосвязь в таких условиях не работает.
Переговорная линия связи прокладывается одножильным, с заземлением, или двухжильным проводом в изоляции. Потери сигнала в такой линии очень велики и в схеме переговорного устройства приняты меры по их снижению, увеличена выходная мощность приёмо-передающего устройства и напряжение сигнала в линии.
Для освещения рабочего места при подключении переговорного устройства к линии в корпусе дополнительно установлен сверхяркий светодиод питающийся совместно с усилителем от одного источника тока.
Тональный сигнал вызова хорошо прослушивается в стесненных условиях пещер.
В основу схемы переговорного устройства входит усилитель низкой частоты аналоговой микросхемы DA1 типа К174 УН14 (Рис.1), обладающей небольшим током потребления и высоким коэффициентом усиления при выходной мощности достаточной для одновременного подключения к линии нескольких станций.
Переговорное устройство оснащено кнопками «Прием-передача» и «Вызов», светодиод фонарика включается отдельным микровыключателем. Батарея питания располагается в куртке спелеолога и соединяется с переговорным устройством гибким проводом, подключение к линии производится двумя зажимами типа «Крокодил», провод линии предварительно зачищается.
Технические данные переговорного устройства:
Напряжение питания 4.5-12 Вольт.
Выходная мощность 1-4.5 Ватт.
Коэффициент усиления более 40 дБ.
Напряжение сигнала в линии 15 Вольт.
Потребляемый ток: покой/нагрузка 10/50 мА
Дальность приема более 2-х км
Вес без батареек 60 г.
Электродинамическая головка ВА-1 типа ТRI-50 сопротивлением 50 Ом малогабаритного исполнения позволяет использовать её в режиме приёма и передачи. Микросхема DA2 стабилизирует ток в цепи питания сверхяркого светодиода HL3 независимо от напряжения питания батареи, напряжение обратной связи снимается с делителя составленного светодиодом HL2 и токоограничительном резистором R7 и поступает на вход (2) микросхемы DA2.
Напряжение питания на усилитель подаётся при нажатии кнопки SB2 в режим передачи. В дежурном режиме усилитель ток не потребляет.
Согласующий трансформатор на выходе усилителя передаёт сигнал в линию в соотношении 1: 10, а при приеме согласует высокое сопротивление линии с низким сопротивлением головки BA1,что и устраняет потери сигнала при приеме и передаче.
Индикатор HL1 указывает на режим передачи сигнала в линию, а HL2 на наличие сигнала в линии при приеме и передачи.
Линия гальванически разделена от переговорного устройства трансформатором Т1 и конденсатором С9.
Конденсаторы С7, С8 в цепи питания устраняют самовозбуждение усилителя при полной разрядке батареи аккумуляторов.
Сигнал вызова появляется при замыкании цепи SB1.1 - «Вызов», конденсатор С2 подключается к выходу усилителя, создаются условия генерации с частотой 600 -1200гц, в исходном состоянии конденсатор заземлён и устраняет самовозбуждение усилителя по цепям питания.
Фильтр состоящий из конденсаторов С1,С2,С3 и резисторов R2,R3 срезает верхние частоты звукового диапазона улучшая разборчивость речи.
Вторые контакты кнопки SB1.2 замыкают цепь питания.
Цепь C6.R6 устраняет самовозбуждение усилителя на низких частотах.
Отрицательная обратная связь с выхода (4) усилителя через разделительный резистор R4 конденсатор С4 поступает на инвертирующий вход (2) микросхемы DA1, что позволяет не только снизить искажения сигнала, но и регулировать уровень сигнала в линии резистором R4.
Согласующий трансформатор Т1 подключен первичной, низкоомной обмоткой W1 к разделительному конденсатору С5, а при приёме нагружен на электродинамическую головку ВА1.
Вторичная высокоомная обмотка W2 через разделительный трансформатор Т1 включена в линию Х3Х4.
При однопроводной линии второй вывод трансформатора Т1 заземляется. Светодиод HL2 позволяет визуально определить уровень сигнала в линии и рабочее состояние усилителя.
В схеме отсутствуют дефицитные и самодельные радиокомпоненты: резисторы типа МЛТ, СП конденсаторы КМ, К50-3Т, SANA.
Аналогом микросхемы К174УН14 является TDA 2003, стабилизатор DA2 - 7805.
В авторском варианте установлена электродинамическая головка ВА1 типа TRI-50 диаметром 28 мм с влагозащищённым диффузором мощностью 250 мвт, можно применить и другие головки небольших габаритов и сопротивлением обмотки от 30 до 150 Ом.
Кнопки SB1,SB2 - КМ 2-1, выключатель МТЗ.
Светодиод белого свечения L200CW 8KB-12D или NSPW500BS с напряжением питания 3,6 вольта и током 20 мА при силе света 3,6 кд.
Индикаторы включения HL1 и линии HL2 выполнены
светодиодами красного или зеленого свечения. Батарею питания лучше установить из NI-CA аккумуляторов или использовать плоскую батарейку типа КБС.
Согласующий трансформатор используется от радиотрансляционного динамика или от карманного радиоприёмника.
Правильно собранная схема переговорного устройства при подключении источника питания входит в рабочий режим при передаче, на линии появляется звуковой сигнал. Индикатор линии указывает на работу усилителя. Для проверки громкости и качества звука следует временно к выводам Х3, Х4 подключить трансляционный динамик через резистор 100 Ом.
При монтаже устройства в корпусе не следует близко располагать входные и выходные цепи усилителя. Подключение к кнопкам выполнить коротким проводом, желательно в экране.
Кнопки переключения режимов работы переговорного устройства удобно расположить с торцов корпуса, электродинамическую головку приклеить с внутренней лицевой стороны корпуса, светодиоды индикации питания и передачи закрепить в верхней части корпуса, фонарик с торцевой стороны.
Заземление входных и выходных цепей выполнить в разных точках платы.
На фотографии печатная плата показана в развёрнутом виде - вариант с двумя каналами, один в резерве. Обозначения деталей условные и отличаются от схемы на рисунке 1.
Литература:
1. Применение микросхем серии К174 в усилителях НЧ.Радио №12 1994г. стр.12.
2. Переговорное устройство на базе телефонных трубок. Радио № 10 1994 г стр.20.
3. Ш.А.Мячин. 180 аналоговых микросхем стр.59, 79.
Не претендуя на какие-то особые открытия в схемотехнике, предлагаю довольно изящный вариант переговорного устройства, которое может использоваться и в качестве домофона в частном доме или на даче. Конструкция проста и доступна для самостоятельного изготовления даже начинающему радиолюбителю. В дежурном режиме данное устройство не потребляет энергии батарей, но всегда готово к работе: стоит только нажать на кнопку-переключатель и - пожалуйста, говорите! Работающий на втором комплекте вас непременно услышит.
В качестве элементной базы выбраны германиевые транзисторы серии МП. Доступные, дешевые и надежные, они обладают параметрами, достаточными для использования в данном переговорном устройстве. К тому же ‘нелишне напомнить: чтобы «привести в чувство» кремниевый транзистор, требуется около 0,6 В. Для двухтактного выходного каскада это число следует удвоить. У германиевых же полупроводниковых триодов расход вдвое меньше, что не может не сказаться на максимально достижимом размахе выходного сигнала.
Среди достоинств предлагаемой разработки - обесточивание соответствующего усилителя в режиме приема кнопкой SB1 с одновременным подключением ею громкоговорителя SA1 непосредственно к линии связи. Сигнал, приходящий от другого аппарата (второго комплекта), практически весь оказывается подведенным к динамику, импеданс звуковой катушки которого, как минимум, втрое меньше входного сопротивления усилителя - благодаря резистору R3. Такое схемное решение позволяет, в отличие от аналогов со сложными и дорогостоящими многоконтактными микропереключателями, обойтись лишь одной (к тому же вовсе не дефицитной) кнопкой типа КМ2-1 отечественного производства.
При нажатии на SB1 (работа в режиме передачи) усилитель подключается к батарее электропитания, а динамик, отсоединяемый от линии связи, используется теперь в качестве своеобразного микрофона. Выходной сигнал через замкнутые контакты 1′ и 2′ уходит в линию связи. Предназначение R3 - стабилизация работы входного каскада, собранного на VT1, при изменениях температуры, напряжения питания, смене транзистора. Параметры же цепочки R6С5 выбираются для улучшения качества передачи речевого сигнала такими, чтобы второй каскад на VT2 обеспечивал большее усиление по высоким звуковым частотам, чем по нижним.
В схеме и на печатной плате предусмотрена возможность установки C3 для ограничения полосы пропускания усилителя и предотвращения его самовозбуждения на высоких частотах. Однако сборка нескольких авторских экземпляров показала, что устройство хорошо работает и без вышеназванного конденсатора. Тем не менее, если вдруг возникнет возбуждение в виде тонкого писка или пользователи сочтут тембр звука слишком высоким, то положение легко можно поправить возвращением C3 на предназначавшееся ему место.
Выходной каскад, собранный на транзисторах VT4 и VT5, представляет собой двухтактный эмиттерный повторитель. По напряжению он ничего не усиливает, зато способен давать в нагрузку значительный ток, что особенно ценно при работе на динамик с небольшим сопротивлением звуковой катушки.
Между базами транзисторов VT4 и VT5 включен диод VD1. Его предназначение - снизить возможные нелинейные искажения в выходном двухтактном каскаде.
Теперь о радиодеталях, которые нужны для сборки данного устройства. Резисторы подойдут любого типа, мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Конденсаторы С2, С4 - С8 электролитические К50-6, К50-16 или К50-35. А вот с С1 все обстоит несколько сложнее. На него ведь воздействуют напряжения различной полярности, поэтому для надежности этот конденсатор должен быть неэлектролитическим. В авторских вариантах, например, успешно используется К73-17, рассчитанный на работу в цепях переменного, пульсирующего и постоянного тока. Возможно также применение монолитного керамического конденсатора типа КМ емкостью 0,68-1 мкФ.
Устройство не слишком критично к выбору полупроводниковых приборов для своего монтажа. В частности, для VD1 подойдет диод из ряда Д9, Д18, Д20 или Д311. Причем с любым буквенным индексом. В качестве p-n-p транзисторов VT2 - VT4 подойдут типа МП14, МП16, МП39-МП42, МП25. Для VT5 приемлем любой из полупроводниковых триодов n-p-n серий МП36-МП38, МП10 (буквенный индекс в конце наименования в данном случае не имеет значения).
А вот транзистор VT1 желательно использовать малошумящий. В противном случае флюктуационный фон от первого каскада, появившись в виде характерного шипения, окажется сравнимым со слабым входным сигналом и после соответствующего усиления на VT2- VT5 будет воспроизведен динамиком во втором комплекте аппаратуры.
Но и здесь есть из чего выбрать. Кроме малошумящего транзистора МП39Б, указанного на схеме, сгодится МП27 (П27) либо МП28 (П28).
Печатные платы у обоих аппаратов одинаковы. Фольга «общего провода», образуя замкнутый контур, служит своего рода экраном, дополнительно защищающим усилитель от наводок. Монтаж довольно плотный, поэтому сначала устанавливают резисторы и диод, затем идут конденсаторы, а последними - транзисторы. Для исключения случайных контактов на металлические корпуса электролитических конденсаторов надевают полихлорвиниловые трубки подходящего диаметра. А во избежание замыканий через возможные подтеки припоя - прочищают ножом наиболее узкие промежутки между дорожками, особенно вблизи паек.
Налаживание устройства сводится к подбору резисторов R1, R4, R9, обеспечивающих должный режим работы усилителя. В частности, добиваются, чтобы напряжение на коллекторах VT1, VT2 и эмиттерах VT4, VT5 составляло половину от Uпит. Эту операцию желательно поточнее сделать для выходного каскада, а в предварительных допустимы 1,5-вольтные отклонения как в меньшую, так и в большую сторону. Причем если напряжение окажется мало, то соответствующий резистор следует увеличить, а в противоположном случае - наоборот, уменьшить.
Вышеперечисленные резисторы на время отладки схемы удобнее припаивать со стороны фольги. Многие транзисторы могут выйти из строя, если на коллектор и эмиттер подается питание при неподключенной базе.
Для окончательной проверки усилителя подсоедините к контактам 2 и 3 разъема громкоговоритель. Динамическую головку расположите (во избежание самовозбуждения всего устройства из-за акустической обратной связи) в 3-4 метрах от аппарата. Нажмите кнопку и, говоря в микрофон, убедитесь в приемлемости качества передачи. Заодно определите оптимальное расстояние между ртом и микрофоном. Помните: при малом расстоянии звук получается слишком низким и несколько искаженным, а при большом - тихим.
Питание каждого из аппаратов осуществляется от гальванической батареи «Крона». Но возможно использование 7 дисковых аккумуляторов емкостью не менее 0,1 А·ч или блока питания (желательно стабилизированного) типа БП-02Б2, которым комплектуются некоторые переносные отечественные магнитофоны. При применении аккумуляторов не обойтись без зарядного устройства, которое может быть и самодельным (например, выполненным по разработке, опубликованной в журнале «Моделист-конструктор» № 9 за 1998 г.).
В заключение - несколько советов, адресованных новичкам в области электро- и радиотехники. Резкое увеличение потребляемого тока и сильный разогрев VT4, VT5 могут обуславливаться неисправностью или неверным включением VT3, VT4 (VT5), малым значением сопротивления R9, пробоем или нарушением полярности, короткозамкнутостью выводов при монтаже С4 или С8. Случается, что виной всему неисправность или неправильное включение полупроводникового диода VD1, а также ошибка в полярности источника электропитания.
Если же начнет темнеть или задымит защитная краска на резисторе R7 - значит, пробит, замкнут при монтаже или неправильно включен конденсатор Сб. Нелишне также убедиться в правильной полярности питания собранного устройства.
Еще одна частая ошибка начинающих - когда вместо резистора в 470 кОм ошибочно впаивают 470-омный, то есть с номиналом, который в 1000 раз меньше требуемого. Будьте внимательны к условным обозначениям на радиодеталях!
Дальнейшую проверку смонтированного устройства следует вести от выхода к входу. Пинцетом, замыкая на «общий провод» поочередно базы транзисторов VT3, VT2, VT1 (кратковременно это делать в данной схеме не опасно), выявляют «капризный» (если таковой имеется) каскад - по отсутствию должного треска в динамике и возрастанию напряжения на коллекторе. Найденные неисправности устраняют.
Как правило, немаловажной проблемой для начинающих радиолюбителей является и изготовление корпуса для своих самоделок. Решают ее по-разному. Неплохие результаты получаются, например, с П-образной пластмассовой скобой, образующей 3 стенки самого корпуса. Тогда между боковинами удачно вписывается печатная плата, являясь одновременно задником прибора или частью его. Имея на противоположных сторонах своих выступы, а в пластмассовой скобе - специальные вырезы, плата надежно фиксируется в корпусе за счет его упругости.
Заготовку для скобы-основы корпуса каждого из аппаратов переговорного устройства выпиливают из 2-мм термопласта (например, поливинилхлорида) с последующим изгибанием над раскаленным металлическим стержнем - для придания требуемой П-образной формы. Разъем СГ-5, кнопку-переключатель КМ2-1, а также динамическую головку 0,25ГД-10 (0,5ГДШ-1), или 0,25ГД-19 (0,5ГДШ-2) закрепляют, используя просверленные для них отверстия. Вырезы под плату в боковинах, как и под диффузор на лицевой части скобы, выполняют лобзиком.
Желающие поэкспериментировать могут попробовать увеличить выходную мощность каждого из изготовленных аппаратов, заменяя в них транзисторы VT4, VT5 на комплиментарную пару ГТ402-ГТ404, способную «раскачать» более современные динамики. Но это потребует соответствующего увеличения емкости С8, уменьшения сопротивления R8 и корректировки номинала резистора R9.
В линию связи можно включить не два, а три аппарата. Правда, диалог двух абонентов будет при этом транслироваться третьему абоненту, который в данном разговоре может и не участвовать. В ряде случаев такое применение аппаратуры вовсе не является недостатком.
При наличии отдельного источника питания в каждом из аппаратов достаточно двухпроводной линии, соединяющей только контакты 2 и 3 разъемов.
А. ЛИСОВ, г. Иваново
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.
простые схемы для связи
Самый простой телефонный аппарат был изобретен Беллом еще в 1876 году и представлял собой два наушника, соединенных между собой парой проводов.
Так как схема не содержит никаких усилителей и источников питания - дальность действия ее не превышает 100 - 200 метров. Для проверки работоспособности схемы следует применять высокоомные головные телефоны типа "Тон" или "Октава" с сопротивлением звуковых катушек от 1000 Ом.
Аналогично можно построить простейшее переговорное устройство из двух трубок от промышленного телефонного аппарата старой конструкции (с дисковым номеронабирателем):
В данном переговорном устройстве используются низкоомные (с сопротивлением звуковых катушек около 65 ом) телефоны совместно с угольными микрофонами и батарея питания. Благодаря использованию источника питания удальсь значительно увеличить дальность действия связи. Этот принцип и в настоящее время широко используется в телефониой связи. Дальность связи зависит от напряжения питания батареи и сечения (толщины) проводов линии связи. Типовое напряжение питания в АТС колеблется от 30 до 60 вольт, что позволяет применять этот вид связи на расстояния до 100 километров без применения дополнительных усилителей.
Дальнейшим усовершенствованием переговорного устройства является введение устройства вызова. Эта схема разработана для стандартных телефонных аппаратов аналоговых АТС (раньше такие широко использовались в быту и в промышленности). Подойдут телефоны с неисправными (или отсутствующими) дисковыми номеронабирателями.
Для питания телефонов и вызывного устройства используются батареи с напряжением от 3 до 12 вольт (не критично - напряжение зависит в большей степени от расстояния между абонентами). Разговорная цепь аналогична рассотренной нами ранее. Для вызова используется простейший генератор ЗЧ колебаний (мультивибратор) на транзисторах Т1 и Т2. В качестве переключателей используются контакты стандартного переключателя, установленного в корпусе телефона. В исходном положении - трубки положены на рычаг - переключатели в положении, указанном на схеме, генераторы обесточены. При поднятии любой из трубок на мультивибратор противоположного телефона начинает поступать напряжение питания и в телефоне аппарата слышен звук. При поднятии трубки другим абонентом - батареи соединяются последовательно с трубками. Можно начинать разговор... По окончании разговора трубки кладутся на рычаги - цепи питания обесточиваются... В данной схеме удобно использовать для питания "плоские" батареи для карманных фонарей типа 3336. Батареи укрепляются вместе с платками мультивибратора в корпусах аппаратов. Как показала практика - батарей хватает на большой срок (практически срок службы батареи равен ее сроку хранения). Если из-за большого расстояния между аппаратами громкость сигнала вызова окажется недостаточной - можно параллельно телефонным трубкам установить вызывные кнопки (без фиксации!), либо увеличить напряжение батарей (например - использовать 9-вольтовую "Крону").Обратите внимание на полярность подключения аппаратов друг к другу (перекрестное)! Неправильное подключение может привести к порче мультивибраторов и батарей питания! Данная схема была описана в журнале "Радио" за 1997 год, номер 4, стр. 38.
Ниже рассмотрим несколько устройств с электронными усилителями.
Первая схема - проводное переговорное устройство. При использовании двух таких устройств можно наладить связь между двумя абонентами на расстоянии более 250 метров (при использовании в качестве линии достаточно толстого провода). Для того, чтобы объединить два таких устройства между собой, нужно соединить одноименные клеммы аппаратов между собой (клемма "1" с клеммой "1" а "2" со "2"). Можно вместо одного из проводов использовать, например, батарею отопления - и тогда для связи нужно будет провести только один провод. Заземление подключается у обоих аппаратов к клемме "2", а к клеммам "1" аппаратов подключаем провод связи. Усилитель аппарата собран на трех транзисторах. Первые два каскада выполнены по схеме с общим эмиттером и обеспечивают основное усиление по напряжению. Каскад на транзисторе VT3 включен по схеме с общим коллектором и обеспечивает согласование усилителя с линией.
Схема усилителя довольно простая, поэтому мы не будем долго останавливаться на ней. Определимся с кнопками управления. Для переключения усилителя из режима "прием" в режим "передача" служит сдвоенная кнопка SA1. При помощи части кнопки SA1/1 производим подачу питания на усилитель, а при помощи кнопки SA1/2 переключаем линию. На схеме кнопка SA1 показана в положении "прием". В этом положении к линии подключается телефонный капсюль BF1. Если кнопку SA1 нажать - усилитель перейдет в режим "передача". При этом, телефон отключается от линии, на усилитель подаётся напряжение питания (9 В), а линия подключается к выходу усилителя. Для того, чтобы можно было быстро вызвать другого абонента, в усилитель введена кнопка "вызов". Если в режиме передачи нажать кнопку "вызов", усилитель на транзисторах VT1,VT2 переходит в режим генерации и в телефонном капсюле абонента 2 будет слышен громкий сигнал вызова.
Для получения максимальной громкости, телефонный капсюль должен быть низкоомным (не более 100 Ом) - его можно использовать от промышленного телефонного аппарата. Такие капсюли под названием ТК-47 продаются в магазинах, торгующих телефонными аппаратами.
Вместо транзисторов МП41 в усилителе можно использовать транзисторы типов МП39-МП42; МП25, МП26. Возможно использовать и кремниевые транзисторы (например - типов КТ208, КТ361), но в этом случае придется изменить номиналы резисторов смещения в базовых цепях транзисторов (в сторону уменьшения) . Разделительные электролитические конденсаторы могут иметь емкость от 0,5 до 10 мкф. Конденсатор С4 - типа КМ на емкость не менее 0,068 мкф.
Для питания усилителей можно применить батареи типа "КРОНА", или импортные типа "6F22". В качестве кнопок можно использовать одиночные переключатели типа П2К, либо ПКН без фиксации.
Конструкция собирается в небольшой коробке подходящих размеров.
Настройка усилителя (всего их надо изготовить 2 штуки) сводится к установке коллекторных токов транзисторов при помощи резисторов в базовых цепях. На время настройки коллекторного тока транзистора VT3, в гнезда линии нужно включить телефонный капсюль!
Применяя современные микросхемы можно собрать очень простое проводное переговорное устройство:
Усилитель этого устройства собран на микросхеме стабилизатора напряжения КР142ЕН12.
Подробно схема усилителя НЧ на этой микросхеме была описана в статье И.Нечаева (журнал "Радио" 12-2000).
Абонентские устройства неравноценны: в одном из них собран усилитель с питанием, в другом - только динамик с переключателем. В устройстве использованы кнопки без фиксации. Резистор R1 - регулятор громкости. Соединительный кабель состоит из двух проводов, - экранированного и неэкранированного. Экранированный провод подключается ко входу усилителя. Динамики подключены к выходу усилителя через одинаковые сопротивления, при этом, выбирая сопротивление резистора R5, следует учитывать сопротивление проводов линии.
Налаживание усилителя сводится к установке напряжения на выводе 5 микросхемы, равного 2,5 вольта при помощи резистора R5 (движок регулятора громкости во время этой процедуры должен быть в нижнем по схеме положении!).
Переговорное устройство было описано в журнале "Радиоконструктор" 04-2007,страница 29. Автор - Ерохин Ю.В.
Для связи с приятелем без использования проводов можно использовать радиопередатчик, схема которого приведена ниже.
Передатчик рассчитан на работу в коротковолновом диапазоне (КВ). В качестве приемника можно использовать имеющийся у вас радиовещательный приемник, перекрывающий диапазоны 25-41 метров. Модуляция в передатчике - смешанная АМ и ЧМ.
Передатчик состоит из усилителя звуковой частоты, собранного на транзисторе VT1 и генератора радиочастотных колебаний на транзисторе VT2. На вход передатчика можно подключить микрофон, либо какой-нибудь источник звуковых частот, например - магнитофон. Во втором случае, музыку можно будет прослушивать на некотором расстоянии от магнитофона.
Усилитель звуковых частот собран по типовой схеме. Емкость конденсатора С6 может быть 5-10 Мкф. Если усилитель собран правильно - он не требует настройки.
Схему генератора радиочастоты рассмотрим подробнее. Если присмотреться к схеме - можно уловить сходство генератора с обычным усилителем с включенным в коллекторную цепь транзистора колебательным контуром. От параметров этого контура зависит рабочая частота генератора. Для возникновения генерации между коллектором и эмиттером транзистора включен подстроечный конденсатор С5. Изменяя емкость этого конденсатора, добиваются устойчивых колебаний генератора при максимальной отдаваемой мощности.
Катушка колебательного контура намотана на каркасе от контура ПЧ старого лампового телевизора. Катушка имеет диаметр 7,5 мм и подстроечный сердечник из карбонильного железа. Катушка L1 содержит 25 витков, провода ПЭВ-0,25, намотанных виток к витку в один слой. Катушка L2 содержит 10 витков, провода ПЭВ-0,15 и намотана поверх катушки L1. Настройку такой катушки на частоту работы передатчика можно производить при помощи подстроечного конденсатора С4, а также при помощи магнитного сердечника. Сердечником можно производить плавную настройку частоты передатчика на участок, на котором не работают мощные радиостанции. Если на рабочей частоте передатчика будет находиться другая радиостанция - дальность действия передатчика не превысит нескольких метров.
Мощность можно косвенно измерить при помощи индикатора поля, состоящего из катушки и детекторного диода.
Катушка индикатора поля содержит 2 витка, провода ПЭВ-0,6 , намотанных на оправке, диаметром около 10 мм. После намотки, катушка снимается с оправки. Получаем так называемую ОБЪЕМНУЮ катушку. Если такую катушку поместить вблизи контура высокочастотного генератора, то в ней возникнет некоторое напряжение, которое после детектирования можно измерить милливольтметром постоянного тока . Лучшие результаты дает применение вместо милливольтметра чувствительного (с током полного отклонения стрелки 50 - 100 микроампер) стрелочного микроамперметра. Не следует для этой цели применять дешевые мультиметры Китайского производства! Но уж если возникла такая необходимость - переключатель мультиметра следует поставить на максимальную (обычно не более 200 милливольт) чувствительность!
Настройку генератора производим до получения максимальных показаний вольтметра при помощи конденсатора С5 передатчика. Далее, включив радиоприемник, перестраиваем его по диапазону и находим ту частоту (длину волны), на которой работает передатчик (сигнал передатчика прослушивается в приемнике в виде шипения). Для того, чтобы убедиться в правильности настройки приемника - выключаем передатчик. При выключенном передатчике (при правильной настройке приемника) шипение приемника должно пропасть.
Хорошо настроенный передатчик при антенне, длиной около 2 метров, можно услышать на расстоянии до 200 метров (дальность действия передатчика зависит от чувствительности приемника).
Данный радиопередатчик можно перестроить для работы в диапазоне УКВ. Для этого нужно только изменить намоточные данные катушки индуктивности. Для работы в диапазоне 66-70 Мгц катушка должна содержать 5 витков, провода ПЭВ-0,6. Каркас для намотки катушки используется тот - же, что и в диапазоне КВ.
При перестройке передатчика на диапазон УКВ следует учитывать, что дальность связи уменьшается. Пропорционально увеличению частоты ухудшается частотная стабильность (передатчик будет самопроизвольно перестраиваться по диапазону).
Для увеличения мощности можно заменить транзистор генератора более мощным высокочастотным (например КТ909) с теплоотводом. При такой замене придется уменьшить (опытным путем) сопротивление резистора в базовой цепи для увеличения коллекторного тока. Настройка этого варианта передатчика может быть произведена по максимальному свечению лампы накаливания (2,5 вольта 150 миллиампер), подключенной параллельно катушке L2. Такой транзистор в диапазоне УКВ способен обеспечить дальность действия передатчика до 1-2 километров. При этом потребляемый схемой ток может достигать 300 миллиампер и питать ее придется уже только от сетевого источника питания. При питании схемы от сетевого источника и высоком уровне (более 30 милливольт) пульсаций возможно появление в приемнике фона с частотой 100 герц. Для устранения фона необходимо применять высококачественные стабилизаторы напряжения и увеличивать емкости конденсаторов фильтра в стабилизаторе.
Необходимо учитывать, что мощный передатчик, собранный по данной схеме, может стать источником помех в довольно широком диапазоне частот (из-за своей не совершенности), так как имеет большое количество побочных излучений частот ("гармоник")!
Здравствуйте, уважаемые любители опытов и экспериментов своими руками!
Мы уже затрагивали тему телефонной связи на страницах блога о науке и технике своими руками. Тогда речь шла о телефоне из пластиковых стаканчиков. К сожалению, такой телефон очень хорошо демонстрирует некоторые законы акустики, но на практике может быть применим только в довольно идеальных условиях — нить телефона должна быть натянута и не должна касаться каких-либо препятствий. Да и длина нити ограничена. Другое дело обычный проводной телефон. В его применимости сомневаться не приходится. Несмотря на распространение мобильной связи, он еще не скоро будет вытеснен из квартир и офисов. О нем и поговорим, а заодно и построим свою собственную простейшую телефонную сеть, лишенную вышеуказанных недостатков.
Знаете ли вы, что телефонная связь берет свое официальное начало еще в 19 веке, и с тех пор принципиальная конструкция телефона практически не изменилась? Это действительно так. Конечно, в деталях телефон стал другим — в состав современного телефонного аппарата входят электронные компоненты, которых просто не существовало на момент изобретения. В телефонных сетях функционируют автоматические телефонные станции, осуществляющие коммутацию абонентов между собой. Появились различные телефонные сервисы. Однако назначение телефонного аппарата любой схемы остается неизменным с момента его изобретения Александром Беллом в 1876 году — преобразование звука в электрический сигнал и передача его по линии связи до нужного абонента и обратное преобразование в звуковой сигнал. И в этом классической телефонной связи нет равных.
Чтобы продемонстрировать это утверждение давайте сравним вышеупомянутый телефон из пластиковых стаканчиков с обычной телефонной сетью. О недостатках первого мы уже говорили — это небольшая дальность, отсутствие препятствий на пути линии связи, обеспечение натяжения нити. Кроме того, давайте оценим скорость распространения звука в первом и втором типе связи. Так, скорость распространения звуковой волны в железе составляет примерно 5000 метров в секунду. Даже если бы мы нашли способ устранить затухание звуковой волны, звук, скажем, из Москвы во Владивосток шел бы 30 минут! Не знаю как вам, а мне бы быстро надоел такой телефон — до Марса радиосигнал доходит быстрее! Другое дело скорость распространения электрического импульса — 300 000 километров в секунду. Лучшего посредника для передачи звука не найти. Нужно лишь только придумать способ преобразования звуковой волны в электрический сигнал и наоборот. И такой способ как раз и нашел Александр Белл.
В его телефонном аппарате звуковой сигнал преобразовывался в электрические импульсы, которые по проводам достигали противоположного аппарата и там преобразовывались обратно в звуковой сигнал. Все оказалось настолько же простым, насколько и гениальным! Конечно, в первой телефонной сети не было ни телефонных станций, ни номеронабирателей, ни других современных телефонных прелестей. Были только два телефонных аппарата, соединенных между собой электрическим проводом. Я вам предлагаю проверить возможность существования такой телефонной сети. Более того, такую телефонную связь вполне реально использовать на практике, например, чтобы телефонизировать домашнюю мастерскую. А если провести такой телефон к месту игры вашего ребенка, то он надолго останется ключевым звеном во многих играх.
Итак, нам понадобятся:
- два телефонных аппарата;
- электрический провод.
- источник постоянного тока.
- телефонный патч-корд.
Что касается электрического провода — здесь можно себя не ограничивать — для ваших экспериментальных или домашних нужд можно использовать любую длину телефонного провода. Тип провода тоже может быть практически любой. Я в своих экспериментах использовал 30 метров витой пары.
Что же касается источника постоянного тока, то можно сказать следующее. В телефонной сети напряжение на линии в состоянии покоя (при положенной трубке) составляет 60 вольт. Но для наших экспериментов вполне будет достаточно напряжения от двух батареек типа «Крона». Можно воспользоваться и блоком питания на 12-20 вольт.
Берем патч-корд и разрезаем его напополам.
Концы зачищаем. Жилы патч-корда зачастую бывают очень тонкими, просто ножом зачищать их бывает неудобно. Можно их обжечь.
В случае использования батареек, соединяем их последовательно. Удобно воспользоваться клипсами-контактами, но можно обойтись и без них.
Включаем наш источник тока в цепь последовательно, то есть в разрыв одного из проводов.
Не забываем изолировать контакты.
Все, можно пользоваться! Единственный существенный недостаток такой схемы — это отсутствие возможности вызова абонента. Чтобы обеспечить такую возможность, нужно либо обеспечить подачу в линию переменного напряжения, как это делается в городских сетях, либо провести дополнительную линию для обеспечения звукового или светового вызова.
