Odbiornik AM może działać z jednym lub kilkoma tranzystorami oraz zaledwie kilkoma elementami pasywnymi. Obwód wejściowy wybiera stację o określonej częstotliwości, detektor odzyskuje sygnał audio z fali nośnej, a stopień wzmacniający podnosi jego poziom na tyle, aby można go było usłyszeć w słuchawkach lub podać na wzmacniacz.
Poniżej omawiamy dwie proste konstrukcje odbiornika AM: układ z jednym tranzystorem oraz bardziej rozbudowaną wersję dwutranzystorową. Wyjaśniamy również, jak ograniczyć odbiór niepożądanych sygnałów i jak działa dołączony wzmacniacz audio.
Wprowadzenie do obwodu radiowego AM
AM, czyli modulacja amplitudy, jest sposobem przesyłania informacji za pomocą fal radiowych. Amplituda fali nośnej zmienia się zgodnie z przebiegiem sygnału użytecznego, na przykład mowy lub muzyki, natomiast jej częstotliwość pozostaje zasadniczo stała.
Sygnał z modulacją amplitudy.
Typowy odbiornik AM składa się z toru częstotliwości radiowej (RF) i toru częstotliwości pośredniej (IF). Między nimi pracuje mieszacz RF–IF, a dalsze bloki obejmują demodulator, wzmacniacz audio oraz głośnik.
W odbiorniku superheterodynowym lokalny oscylator ma regulowaną częstotliwość. Mieszacz łączy jego sygnał z odebraną falą RF i przekształca wybraną stację na stałą częstotliwość pośrednią. Dzięki temu kolejne stopnie mogą skutecznie filtrować, wzmacniać i demodulować sygnał.
Podczas strojenia odbiornika zmienia się jednocześnie częstotliwość obwodu wejściowego RF i lokalnego oscylatora, tak aby zachować wymaganą wartość IF. Odpowiednia selektywność pozwala oddzielić sąsiednie stacje nadające na różnych, ustalonych częstotliwościach nośnych. W prostych odbiornikach jakość odbioru może dodatkowo poprawić przewód uziemiający lub antena zewnętrzna.
Przebiegi sygnału w radiu AM.
AM Schemat radiowy-Robienie radia AM
AM Schemat radiowy-Pojedynczy tranzystor AM obwód odbiorczy
Na początek zbudujemy prosty odbiornik AM wykorzystujący jeden tranzystor.
| Nr | Element | Wartość | Ilość |
|---|---|---|---|
| 1 | Słuchawki | Nie dotyczy | |
| 2 | Rezystor | 22 Ω, 820k | 1, 1 |
| 3 | Tranzystor | BC547 | 1 |
| 4 | Cewka | 80 zwojów | 1 |
| 5 | Dioda | 0a91 | 1 |
| 6 | Długi przewód antenowy | Nie dotyczy | 1 |
| 7 | Kondensator | 100nf, 10nf | 2, 1 |
| 8 | Kondensator zmienny | 365pf | 1 |
Obwód rezonansowy z cewką i kondensatorem zmiennym wybiera odbieraną stację. Dioda 0a91 demoduluje sygnał AM, a tranzystor BC547 wzmacnia odzyskany sygnał audio przed podaniem go na słuchawki.
Sygnał wyjściowy powinien być słyszalny w słuchawkach. Jeżeli odbiornik nie działa, sprawdź kolejno połączenia, kierunek włączenia diody, wyprowadzenia tranzystora, ciągłość cewki oraz dostrojenie kondensatora zmiennego.
AM Schemat radiowy-Tranzystorowy obwód AM
| Nr | Element | Wartość | Ilość |
|---|---|---|---|
| 1 | Kondensator C1 | 500pf | |
| 2 | C2 | 0,1Uf | 1 |
| 3 | C3, kondensator C4 (kondensator niepolaryzowany) | 470pf, 47Uf | 1 |
| 4 | T1 | 2SC3112 | 1 |
| 5 | T2 | 2SC3122 | 1 |
| 6 | Głośnik ze słuchawki | 10k | 1 |
| 7 | L1 — zwykła cewka antenowa | 1 | |
| 8 | R1 | 1k | 1 |
| 9 | R2 | 1M | 1 |
| 10 | R3 | 39K | 1 |
| 11 | R4 | 6,8 K | 1 |
| 12 | R5 | 2.2k | 1 |
| 13 | Trymer | - - | 1 |
Schemat obwodu
W układzie dwutranzystorowym pierwszy stopień odbiera i demoduluje sygnał z obwodu strojonego L1/C1, natomiast drugi zwiększa poziom sygnału audio potrzebny do wysterowania przetwornika. Rezystory ustalają punkty pracy tranzystorów, a kondensatory sprzęgają poszczególne stopnie i filtrują niepożądane składowe.
Jak obsługiwać obwód
Często zadawane pytania dotyczące schematu radiowego AM
Jak odfiltrować niepożądane sygnały radiowe?
Do wejścia odbiornika mogą docierać silne, niepożądane sygnały spoza wybranej częstotliwości. Mogą one przeciążać pierwszy stopień lub utrudniać odbiór właściwej stacji.
Potrzebne elementy można odzyskać ze starego radia. Cewka L1 i kondensator C1 tworzą strojony obwód pułapkowy. Po dostrojeniu do częstotliwości zakłócającej tłumi on niepożądany sygnał, a pozostałe składowe kieruje do odbiornika.
Poniższy schemat przedstawia sposób połączenia takiego obwodu.
Jeżeli niepożądany sygnał przenika do obwodu rezonansowego odbiornika, najpierw ustal jego częstotliwość. Następnie dobierz cewkę i kondensator tak, aby obwód pułapkowy był dostrojony właśnie do niej, po czym połącz elementy zgodnie z przedstawionym schematem.
Jak zrobić schemat wzmacniacza audio do radia AM?
Na powyższym schemacie pokazano wzmacniacz audio współpracujący z odbiornikiem AM.
Stopień przeciwsobny tworzą tranzystory TR2, TR3 i TR4. TR2 pełni funkcję stopnia sterującego, natomiast TR3 i TR4 tworzą komplementarną parę wyjściową.
TR2 wzmacnia sygnał audio otrzymany z TR1 i przygotowuje go do wysterowania stopnia końcowego.
Wzmocnione ujemne połówki przebiegu trafiają do TR3, natomiast dodatnie są podawane przez D2 na TR4.
Po wzmocnieniu obie połówki sygnału tworzą na wyjściu pełny przebieg audio. Kondensator C7 sprzęga go z LS1, czyli głośnikiem.
W części odbiorczej układ działa następująco:
T1 pracuje jednocześnie jako detektor z dodatnim sprzężeniem zwrotnym i wzmacniacz częstotliwości radiowej. Potencjometr P1 pozwala regulować czułość odbiornika fal średnich oraz poziom sprzężenia zwrotnego.
Obwód strojony C1/L1 podaje wybrany sygnał na bazę T1. Wysoka impedancja wejściowa tego stopnia ogranicza tłumienie obwodu rezonansowego.
Na kolektorze T1 pojawia się zdemodulowany sygnał, natomiast C3 wraz z impedancją wyjściową stopnia tłumi pozostałości składowej radiowej.
T2 dodatkowo wzmacnia sygnał małej częstotliwości, który następnie steruje dołączoną do układu słuchawką krystaliczną.
Starsze analogowe układy scalone stosowane w odbiornikach radiowych.
Wniosek
Prosty odbiornik AM jest dobrym projektem do nauki strojenia obwodów rezonansowych, demodulacji i wzmacniania sygnału audio. Zacznij od wersji jednotranzystorowej, a gdy ją uruchomisz, porównaj jej czułość i głośność z układem dwutranzystorowym. Jeśli potrzebujesz pomocy przy doborze elementów lub wykonaniu PCB, skontaktuj się z nami.