PÁTÉ RÁDIO

V minulých dílech tohoto povídání o stavbě různých přijímačů (PRVNÍ až ČTVRTÉ RÁDIO) jsem slíbil, že se podíváme také na to, jak poslouchat VKV (velmi krátké vlny), ať již třeba FM rozhlas, nebo (některými často poslouchaný) zajímavý letecký AM provoz. Za účelem dosažení maximální účinnosti vyvinul známý ruský technik – radioamatér Poljakov zapojení superregeneračního přijímače podle následujícího obrázku, který má spotřebu proudu z baterie 3 V (2 x tužkový článek AA) menší než 0,5 mA, a pokud bychom vynechali nízkofrekvenční zesilovač, snížil by se odebíraný proud na 0,16 mA. Přitom citlivost tohoto přijímače je kolem 1 uV.

Signál z antény je přiveden do emitoru tranzistoru T1 pracujícího jako oddělovací stupeň v zapojení se společnou bází. Vzhledem k tomu, že toto zapojení má nízký vstupní odpor a je k němu ještě paralelně připojen odpor R1, dostaneme vstupní impedanci přijímače asi 75 ohmů , což umožňuje použít externí anténu s redukcí na koaxiální kabel nebo na dvoulinku 300 ohmů pomocí feritového transformátoru (balunu) 300/75 ohm. Kondenzátor C1 s malou kapacitou poslouží také jako primitivní filtr typu horní propust k zeslabení rušení z krátkovlnného rozsahu. V dobrých příjmových podmínkách (mimo hustou zástavbu panelových domů) může jako anténa posloužit i prutová či teleskopická anténa.

Vstupní tranzistor pracuje s kolektorovým napětím stejným jako napětí báze, okolo 0,5 V, což stabilizuje jeho pracovní bod a snižuje spotřebu. V obvodu kolektoru je zapojena vazební cívka L1 navinutá na společné kostřičce o průměru 5,5 mm s cívkou L2. Cívka L1 má 3 závity smaltovaným (lakovaným) měděným vodičem 0,25 mm a L2 má 5,5 závitu smaltovaným (lakovaným) měděným vodičem průměru 0,6 mm. Obě cívky jsou od sebe vzdáleny 2 mm, odbočka na cívce L2 je na druhém závitu počítáno od vývodu k bázi tranzistoru T2. Pro usnadnění nastavení přijímače na požadovaný kmitočet je v kostřičce dolaďovací jádro se závitem M4 z mosazi nebo z vysokofrekvenčního feritu. Zašroubováním mosazného jádra se indukčnost cívky zmenšuje, čili kmitočet se zvyšuje – s feritovým jádrem je to přesně opačně. Druhou možností je nahradit pevný kondenzátor C4 kapacitním trimrem (dolaďovacím kondenzátorem) s kapacitou 6 až 25 nebo 8 až 30 pF. Ladicí kondenzátor C3 byl zhotoven úpravou ladicího kondenzátoru z kapesního tranzistoráčku tak, že byla ponechána jedna rotorová a dvě statorové desky.

Tranzistor T2 pracuje jako superregenerační stupeň, jehož pracovní režim je určen potenciometrem R4, přerušovací kmitočet (kmitočet nasazování a vysazování kmitů) je určen kapacitou kondenzátoru C5. Na výstupu tohoto stupně je zapojena dvoučlánková dolní propust R6-C6-R7-C7, která má za úkol odfiltrovat, nebo alespoň dostatečně zeslabit pulsy s přerušovacím kmitočtem před vstupem audio signálu do nízkofrekvenčního zesilovače, jednak aby zesilovač nebyl těmito zvuky zahlcen, a také aby příliš neobtěžovaly obsluhu přijímače.

Zde použitý superregenerační stupeň má na svém výstupu poměrně slabý detekovaný signál, a jak ukázala praxe, potřebuje alespoň dvoustupňový nízkofrekvenční zesilovač. V zde popsaném zapojení pracují tranzistory nf zesilovače v režimu mikroproudů (všimněte si velké hodnotu pracovních odporů v jejich kolektorech) což poněkud zmenší jejich zesílení, proto jsou použity tři stupně zesílení napětí s tranzistory T3 až T5 (BC211 nebo BC548 a podobné) s přímou vazbou mezi stupni. V zesilovači je zároveň zavedena záporná zpětná vazba pomocí odporů R12 a R13, která stabilizuje jejich pracovní bod. Proměnný odpor (trimr) R14 umožňuje nastavit v určité míře zisk zesilovače.

Koncový stupeň nf zesilovače je zapojen jako dvoutaktní emitorový sledovač (zapojení zvané také jako push-pull) s dvojicí komplementárních germaniových tranzistorů T6 a T7. Oba tranzistory pracují bez vzájemného „odstrčení“, jednak z důvodu nízkého prahového napětí germania (0,15 V oproti ,5 V u křemíku) a také proto, že signály s kmitočtem superreakce přeci jen ještě částečně pronikají nízkofrekvenčním filtrem do dalších stupňů zesilovače a tak působí podobně, jako předmagnetizace u záznamových hlaviček magnetofonů.

Koncové tranzistory mohou být použity jednak v základním provedení (GC511/GC521) nebo ve verzi s „kostkou“ určenou pro montáž na chladič (GC511K/GC521K), viz následující obrázek.

Dosažení vysoké úspornosti přijímače je podmíněno použitím sluchátek s vyšší impedancí, minimálně 1 000 ohmů. Pokud ovšem vysokou úspornost nepožadujeme, je samozřejmě možno použít i výkonnější zesilovač, třeba s integrovaným obvodem LM386 a podobným.

Uvádění do chodu začíná u nízkofrekvenčního zesilovače. Výběrem hodnoty odporu R13 se nastaví napětí na bázích tranzistorů T6 a T7 na hodnotu rovnající se polovině napájecího napětí, tedy 1,5 V. Ujistěte se, že nedochází k samovolnému rozkmitání v jakékoli poloze potenciometru R14, nejlépe pomocí osciloskopu. Vhodné také je, připojit na vstup nf zesilovače nějaký audio signál z vnějšího zdroje, s amplitudou ne vyšší než několik milivolt, aby nedocházelo ke zkreslení vlivem přebuzení.

Pak připojíme vstupní obvody se superreakčním detektorem a změnou hodnoty odporu R4 nastavíme počátek šumu na výstupu (amplituda šumového napětí na výstupu kolem 0,3V). Podotýkám, že ve vysokofrekvenčních obvodech, jak ve vf zesilovači, tak i v detektoru, můžeme použít prakticky libovolné křemíkové vysokofrekvenční tranzistory vodivosti PNP, v testovacím vzorku byly dokonce s úspěchem použity spínací tranzistory KSY81 z vyřazeného průmyslového zařízení. No a nyní konečně již můžeme po připojení antény přes vazební kondenzátor s kapacitou do 1pF (ve vzorku dva zkroucené drátky) se pokusit o příjem VKV rozhlasových stanic. Je dosti pravděpodobné, že napoprvé nic nezachytíme, takže je vhodné upravit rozsah přijímaných kmitočtů změnou indukčnosti cívky L2 pomocí stlačování a roztahování závitů, v pásmu pak ladíme pomocí kondenzátoru C3.

Závěrem je nutno uvést, že tento typ přijímače, vhledem k jeho vysoké citlivosti a účinnosti, je možno použít jak v komunikačním zařízení, tak i v zařízení ochranné signalizace. Má ale jednu drobnou nevýhodu, že totiž příjem kmitočtové modulace (FM) se provádí na boku rezonanční křivky, což způsobí zhoršení poměru signál / šum o 6 dB. Přesto ale obdržíte docela slušnou úroveň zvuku.

Autor zapojení: В.Поляков, г.Москва