Audion pro pásmo 80m

s elektronickým laděním.

Na těchto stránkách byly již několikrát popsány přímozesilující přijímače se zpětnou vazbou, tak zvané AUDIONY. Jenže je zde jeden zádrhel – v provedení pro rozsahy krátkých vln, ať již pro rozhlasová pásma, nebo pro amatérská, potřebují jednu deficitní součástku. Pro laděný obvod LC je totiž zapotřebí ladicí kondenzátor s menší kapacitou, aby se daly přeladit jen vybrané části krátkovlnného rozsahu. Existují sice metody ke zmenšení kapacity, například odebráním statorových i rotorových plechů, což je mechanicky náročné, nebo metoda elektrická – zapojením pevného kondenzátoru do série s otočným. Toto řešení je sice velmi jednoduché, ale zase nepraktické – stupnice pak vychází na jednom konci značně zhuštěná. Pokud namítnete, že se přeci dají takové kondenzátory (např. 2 - 15 pF) koupit, souhlasím. Ale za jakou cenu? Takže v tomto článku zvolíme alternativní řešení.

Jistě vám bude známa součástka, zvaná VARIKAP, tedy kapacitní dioda, jejíž kapacita se mění podle přivedeného napětí, bližší popis a příklady použití najdete ZDE. Obdobné vlastnosti mají i tranzistory, u kterých je výhodou větší kapacita.

V tabulce jsou uvedeny hodnoty kapacity třech různých tranzistorů PNP, které se vyskytují ve značném počtu mezi amatéry. Je zde vidět, že největší změnu kapacity, a tím tedy i největší rozsah ladění poskytuje BC327. Při praktické aplikaci pozor na to, abychom nepřivedli na tranzistor větší napětí než 8,2V, jinak se prorazí přechod báze – emitor.

LADĚNÝ OBVOD

Takže pro konstrukci laděného obvodu si vybereme tranzistor BC327. K tomu budeme muset připočítat kapacitu 5 pF, protože konstrukce laděného obvodu s cívkou nevyhnutelně obsahuje rozptylové kapacity. Na tomto webu je série článků o laděných obvodech, ze kterých můžete načerpat příslušné znalosti o konstrukci laděných obvodů, ale pokud chcete rychlejší výsledky, podívejte se na kalkulačku  Na TÉTO stránce.

Hodnotu kapacity již tedy máme, to je 89 pF, a začneme tedy tím, že si zjistíme požadovanou indukčnost. Budeme tedy uvažovat kmitočet začátku 80m amatérského pásma, s trochou rezervy, tedy 3,4 MHz, což získáme při L = 25 uH. Nyní si zkontrolujeme, zda dosáhneme i na horní konec pásma, tedy 3,8 MHz (s určitou rezervou raději 3,9 MHz). Tak si spočítáme, že s cívkou 25 uH a kapacitu 50 + 5 pF dostaneme kmitočet 4,3 MHz! To je výborné, alespoň nebudeme muset přivádět na ladicí tranzistor tak velké napětí, aby byla jistota, že se nepoškodí. Můžeme tedy předpokládat, že s daným obvodem obsáhneme kmitočty 3,4 až 3,9 MHz.

CÍVKA.

Jako další krok přejdeme k návrhu provedení cívky. Pohrabeme v zásobách po nějaké pěkné kostřičce na kterou bychom ji navinuli, a hele – tady je víčko od spreje, má průměr 49 mm. Tak další výpočty. Každý zájemce o postup návrhu si je jistě najde (viz výše), nebudeme zdržovat a rovnou si ukážeme výsledky.

Požadovaná indukčnost    25,0 uH
Průměr vodiče d                 0,4 mm
Počet závitů                      17,81
Průměr kostry (vinutí) D    49,0 mm
Délka vinutí  L                  10,0 mm
Mezera mezi závity             0,17 mm
Potřebná délka vodiče        2,74 m

Z tabulky je vidět, že pro požadovanou indukčnost je zapotřebí navinout na danou kostřičku 18 závitů (zaokrouhleno). Máme k dispozici dejme tomu měděný smaltovaný vodič o průměru 0,4 mm, délka vinutí cívky má být dle výpočtu 10 mm. Tak vidíme, že s roztečí závitů 0,17 mm, kdy jednotlivé závity se téměř dotýkají, zabere tedy oněch 18 závitů určených 10 mm. V opačném případě by jste museli zkusit něco změnit, třeba vybrat jiný průměr vodiče. Mimochodem – použití vodiče o větším průměru je výhodnější, zmenší se ztráty v cívce. Můžeme ale předpokládat, že na celkových ztrátách obvodu se bude převážně podílet „ladicí“ tranzistor.

Takže jsme si navinuli na plastové víčko od spreje 18 závitů, ale sákryš - pozor, vždyť se to rozmotává, co s tím? No jasně, koukněte na následující obrázek, kde jsou znázorněny dvě varianty řešení tohoto problému. V prvé verzi na krajích vinutí navrtáme dvě slabé dírečky, kterými pak provlékneme konce vodiče. Používá se také jiná verze, vzít pásek silnějšího papíru (třeba prešpán), přehnout jej, provléknout jím konec vodiče a dalšími závity jej přitáhnout ke kostřičce.

Vodič k vinutí cívky si připravíme poněkud delší, asi tak o 10 cm, jelikož nesmíme zapomenout na odbočku asi tak po třech až pěti závitech. Jak vytvořit odbočku je snad z obrázku dost zřejmé. Hotová cívka pak bude mít asi tak tuto podobu:

Cívka může být namontována třeba i vodorovně, pomocí rozpěrek, ale ve vzorku byla namontována svisle. Vzhledem k tomu, že jako základní deska byl použit prázdný obal od CD (je možné i prkénko nebo kus umělé hmoty), hodnota indukčnosti cívky se montáží nemění.

Původně bylo na cívku navinuto jen 17 závitů, takže výsledná indukčnost byla 23 uH. Po stlačení závitů těsně k sobě se indukčnost zvedla na požadovaných 24 uH. Hotová cívka pak ve skutečnosti vypadá takto:

Důležité také je, aby se hodnota indukčnosti při provozu neměnila. Proto je vhodné, aby závity cívky byly pevně přichyceny ke kostřičce a zajištěny proti posuvu. Vhodné je použít trochu lepidla UHU, nebo pokud není po ruce, pomůže i lak na nehty. Totéž platí i pro anténní cívku.

Zapojení

Na pozici tranzistorů T2 a T3 můžeme použít libovolné typy PNP, které pracují s kmitočty nad 4 MHz a nemají příliš velký šum. Tranzistor T4 je opět libovolný typu NPN, s jednou podmínkou – měl by mít vysoký proudový zesilovací činitel, optimálně tedy třídy C. V případě, že by jste chtěli vynechat potenciometr jemného ladění P3, je to možné. Také je možná jiná kombinace hodnot ladicích potenciometrů, P2 = M1 a P3 = 10k, případně i kombinace 47k a 4k7. Pouze u potenciometru zpětné vazby P1 by jste neměli měnit hodnotu.

Síťový brum:

Ladění pomocí kapacitní diody je ve srovnání s klasickým proměnným kondenzátorem problematické, díky pronikání síťového brumu, který je patrný dokonce i při napájení z baterií. Toto rušivé napětí pochází z rozvodů elektrické sítě. Jediná možnost jak tomu zabránit, je uzavřít přijímač i s bateriemi do uzavřeného kovového pouzdra. Zdrojem síťového brumu bývá i anténa, pokud je připojena jednoduchým delším vodičem, zde je výhodou nízkoimpedanční anténa (dipól) připojená pomocí souosého kabelu, pak je síťový brum značně oslaben, uchem jen těžko postřehnutelný. Dalším zdrojem brumu je propojení kostry (stínění) přijímače s ochranným kolíkem zásuvky. Prostě – chce to zkoušet. Jak praví autor:
Amatérské rádio je často jen otázkou pokusů a omylů!
(Amateurfunk ist eben oft eine Sache von try and error, hi!)

Hodně zábavy s tímto krásným zařízením přeje Váš OM DF8ZR
Viel Spass mit diesem schönen Gerät wünscht euch OM DF8ZR

http://df8zr.darc.de/