В некоторых случаях требуется простой радиосигнализатор, — комплект из двух устройств, одно из которых расположено на подконтрольном объекте, а второе на некотором удалении, — у оператора. При возникновении события, за которым должен следить сигнальный радиотракт, на передающий блок, расположенный на объекте, подается питание и этот блок излучает радиосигнал. Приемный блок, расположенный у оператора, этот сигнал принимает и издает звуковой сигнал.
В таких устройствах, обычно используется маломощный передатчик с AM или ЧМ и приемный тракт, супергетеродинный или сверхрегенеративный. Обоим типам схем свойственны недостатки. Супергетеродинная схема стабильна и чувствительна, но требует наличия пары кварцевых резонаторов для приемника и передатчика, с разносом частот на значение ПЧ. Сверхрегенератор же крайне нестабилен.
Если нам не требуется какая-то кодировка радиосигнала, то можно воспользоваться телеграфной схемой. Передатчик будет излучать не модулированный радиосигнал, а приемник будет построен по схеме прямого преобразования частоты. При включении передатчика на выходе приемника будет сигнал биений (около 1000 Гц), который и поступит на звукоизлучатель. В этом случае в приемнике и передатчике будут использовать одинаковые кварцевые резонаторы, резонансные частоты которых, при помощи катушек индуктивности будут сдвинуты относительно друг друга так, чтобы обеспечить требуемую частоту биений.
В литературе предложена масса схем приемников прямого преобразования, и для этого устройства можно выбрать практически любую из них, но в данной статье описывается сигнальный тракт, оба узла которого (приемник и передатчик) построены на одинаковых микросхемах — МС2833.
Микросхема МС2833 предназначена для построения передатчика с ЧМ, её функциональная схема показана на рисунке 1. Микросхема содержит задающий генератор с буферным усилителем, частотный модулятор, микрофонный усилитель, стабилизатор питания и два транзистора.
Рис. 2
Схема передатчика не модулированного радиосигнала показана на рисунке 2. Используется только задающий генератор с буферным усилителем, стабилизатор питания и один из транзисторов, работающий в выходном каскаде передатчика. Частота задающего генератора вдвое ниже частоты канала, она определяется кварцевым резонатором Q1. Отклонение частоты можно выполнить подстройкой катушки L1, включенной последовательно с кварцевым резонатором. Контур L2-C4 настроен на частоту канала, он включен в коллекторную цепь выходного транзистора.
Приемный тракт выполнен так же на микросхеме МС2833, хотя такое применение не является для неё типовым. Задающий генератор выполняет роль гетеродина, один из транзисторов служит предварительным унч, микрофонный усилитель выполняет роль основного УНЧ, а на втором транзисторе построен выходной каскад, в коллекторной цепи которого включен электромагнитный звукоизлучатель. Таким образом весь приемник прямого преобразования выполнен на активных элементах микросхемы МС2833.
Рис. 3
Принципиальная схема приемного тракта показана на рисунке 3. Сигнал от антенны поступает во входной контур L1-C1, настроенный на частоту канала. Выделенный сигнал поступает на смеситель на диодах VD1 и VD2. На смеситель подается напряжение гетеродина, вдвое ниже частоты входного сигнала (с вывода 14). Разностный сигнал через простой ФНЧ R1-C4 и разделительный конденсатор С5 поступает на транзисторный предварительный усилитель. Напряжение смещения на базе этого транзистора устанавливается резисторами R2 и R3. В коллекторной нагрузке — R4. С коллектора этого транзистора усиленный ЗЧ-сигнал поступает на микрофонный усилитель микросхемы (выводы 5 и 4). Коэффициент усиления этого усилителя зависит от резистора в цепи его ООС — R5. С выхода микрофонного усилителя ЗЧ-сигнал поступает на усилитель мощности, выполненный на втором транзисторе, базовое смещение которого задается резистором R6, а в коллекторной цепи включен электромагнитный капсюль В1.
В передатчике все используемые конденсаторы керамические, типа К10-7 или КТ, КД. Конденсаторы С1, С2 и С4 должны иметь минимальный ТКЕ, в противном случае параметры передатчика будут сильно зависеть от окружающей температуры.
Для намотки катушки L1 передатчика и катушек L1 и L2 приемника используются каркасы диаметром 7 мм с подстроечными резьбовыми сердечниками СЦР-1. Заготовкой для этих каркасов служат каркасы от контуров УПЧИ или УПЧЗ старых ламповых чернобелых телевизоров типа УНТ, УЛПТ или аналогичных. Основание у такого каркаса отпиливается, затем из циллиндрической части вывинчиваются оба подстроечных сердечника. После, цилиндрическую часть нужно распилить на две равные части, в которые нужно ввинтить по подстроечному сердечнику (которые были предварительно вывинчены). Таким образом, из одного каркаса от телевизора получается два каркаса для контурных катушек с сердечником.
Катушка L1 передатчика содержит 27 витков провода ПЭВ 0,12. Катушка L2 не имеет каркаса и сердечника, её внутренний диаметр 7 мм. Она содержит 12 витков провода ПЭВ 0,56. Отвод сделан от её середины. Катушка L3 — это дроссель ДПМ-01 индуктивностью около 5 мкГн. В качестве антенны используется проволочный штырь длиной около 50 см. Требования к контурным конденсаторам приемника такие же как и конденсаторам передатчика. Диоды КД503 можно заменить на КД510 или КД514. Электромагнитный звукоизлучатель должен иметь сопротивление не менее 32 От.
Для намотки катушек приемника используются такие же каркасы с сердечниками. Катушка L1 содержит 9 витков провода ПЭВ 0,31, с отводом от 2-го витка считая снизу по схеме. Катушка L2 содержит 27 витков провода ПЭВ 0,12. Дроссель DL1 — ДПМ 0,1 на 60 мкГн. Катушки приемника экранированы прямоугольными экранами, спаянным из листовой тонкой латуни. Для налаживания передатчика удобно пользоваться осциллографом типа С1-65А, на входе которого подключить объемную катушку диаметром 50 мм из 4-5 витков толстого обмоточного провода.
Сначала нужно отключить вывод 11 А1 (рис. 2) от общего минуса питания, и подстраивая катушку L1 добиться появления частоты около 13,5 МГц на выводе 14 А1 (проверять осциллографом пока без объемной катушки на входе). Затем подключить ко входу осциллографа объемную катушку, подключить к выходу передатчика антенну и восстановить соединение вывода 11 А1. Катушка, включенная на входе осциллографа должна быть расположена на расстоянии около 0,5-1 метра от антенны передатчика. Теперь, наблюдая за экраном осциллографа, нужно изменяя индуктивность L2 (путем сжимания или растягивания её витков) добиться получения четкой и правильной синусоиды частотой 27 МГц (нужно быть внимательным, и следить за тем, чтобы выходной контур не оказался настроенным на 13,5 МГц).
Настройка приемника. Сначала нужно убедиться в работоспособности гетеродина, проверив наличие напряжения частотой 13,5 МГц на выводе 14 А1 (рисунок 3). Если нужно, то подстроить L2 и (или) подобрать номинал
резистора R7. После того как появилась уверенная генерация, расположите приемник на расстоянии в несколько метров от передатчика, подключите к его входу антенну, и совсем понемногу подстраивая L1 передатчика и L2 приемника добейтесь появления в звука из В1, тональностью, примерно, 0,5...1,5 кГц.
После этого, удаляясь с приемником от передатчика, подстраивайте катушку входного контура L1, так, чтобы дальность приема получалась наибольшей. Практически, дальность получается около 100 метров.
